Vipr, ancestral do Crispr descoberto em vírus, promete edição genética mais potente

Há uma década, o Crispr se tornou sinônimo de edição genética — a ferramenta que permite aos cientistas reescrever o código da vida, criando tratamentos que salvam vidas, plantas mais produtivas e até cães sem alergias. Mas em setembro deste ano, pesquisadores anunciaram a descoberta de algo que pode ser ainda mais antigo e potencialmente mais poderoso: um sistema chamado Vipr, encontrado não em bactérias, mas nos próprios vírus. Dois artigos publicados na revista Science descrevem esse mecanismo como um possível ancestral evolutivo do Crispr, com mais de quatro bilhões de anos de idade.

O Crispr não foi inventado em laboratório. Cientistas o descobriram em micróbios, que o usam como defesa contra invasores virais — uma arma molecular que reconhece e destrói genes específicos. O Vipr funciona de forma semelhante, mas com diferenças que o tornam promissor. Suas moléculas são significativamente menores, o que as torna potencialmente mais fáceis de introduzir nas células. Além disso, o Vipr parece capaz de reconhecer uma variedade maior de sequências genéticas, permitindo alterar uma porção maior do genoma. Philip Kranzusch, microbiologista da Faculdade de Medicina da Universidade Harvard, descreveu o tamanho diminuto do Vipr como algo que o torna uma ferramenta transformadora para a engenharia genômica.

A jornada até essa descoberta começou com uma pergunta simples. Jennifer Doudna, bioquímica da Universidade da Califórnia em Berkeley que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2020 pelo trabalho com Crispr, começou a se indagar sobre as origens evolutivas dessa tecnologia. Se o Crispr existe na natureza, de onde veio? Há dois anos, Peter Yoon, então aluno de pós-graduação trabalhando com Doudna, decidiu procurar respostas de forma inovadora. Em vez de examinar os genes do Crispr diretamente, ele estudou as proteínas que esses genes codificam — uma abordagem que se mostrou reveladora porque as proteínas mantêm suas formas gerais ao longo de bilhões de anos, mesmo quando os genes sofrem mutações.

Yoon e Kenneth Loi, seu colega de pós-graduação, analisaram 2,3 milhões de proteínas usando inteligência artificial. Encontraram centenas que se pareciam com moléculas Crispr, mas não faziam parte dos sistemas de edição genética conhecidos em micróbios. O que os surpreendeu foi descobrir que quase todas essas proteínas vinham de vírus. "Foi uma reviravolta total em relação ao que a gente esperava", disse Yoon, que agora trabalha na Anthropic, empresa de inteligência artificial. O Crispr é uma arma que bactérias usam contra vírus, mas aqui estavam os cientistas descobrindo que os próprios vírus pareciam carregar uma versão desse sistema.

Para entender como o Vipr funcionava, os pesquisadores precisavam fazer experimentos com vírus reais. Felizmente, Doudna tinha guardado uma cepa viral no freezer do laboratório para outros projetos. "Tivemos muita sorte. Simplesmente descongelamos o vírus, infectamos algumas células e dissemos: 'Vamos ver o que descobrimos'", contou Loi. O que descobriram foi que as células infectadas produziram proteínas Vipr que se uniram a moléculas de ácido ribonucleico viral. Como o Crispr, essas moléculas tinham como alvo o DNA viral, mas com uma diferença: enquanto as proteínas Crispr cortam os genes, as proteínas Vipr se enrolam em torno deles, desativando-os com o mesmo efeito final.

Doudna e seus alunos propõem uma narrativa evolutiva fascinante. O Vipr teria surgido há mais de quatro bilhões de anos, durante uma guerra viral ancestral. Quando dois vírus infectam a mesma célula, precisam competir pelo controle da maquinaria molecular. Um vírus equipado com genes Vipr poderia desativar seu rival, permitindo que apenas o vencedor se replicasse. Essa batalha antiga entre vírus teria produzido uma arma molecular que, eventualmente, os micróbios roubaram para uso próprio. "Dá para imaginar o Vipr como uma arma que os vírus apontam uns para os outros. Se as bactérias simplesmente roubarem isso, vira um sistema imunológico", explicou Yoon.

Ainda não se sabe se o Vipr pode ser transformado em uma ferramenta prática de edição genética comparável ao Crispr. Mas a descoberta abriu uma porta para questões maiores. Se os vírus produziram o Vipr ao longo de bilhões de anos de competição, que outras armas genéticas podem estar escondidas na natureza, esperando para serem encontradas? Rafael Pinilla-Redondo, especialista em vírus da Universidade de Copenhague, afirmou estar convencido de que o Vipr não será o último sistema de direcionamento inesperado a ser descoberto. A história da edição genética, parece, ainda está sendo escrita.