Avanços recentes na edição genética com CRISPR na produção animal no Brasil e no mundo

A aplicação da edição genética, especialmente por meio da tecnologia CRISPR (acrônimo do inglês: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), tem promovido transformações nos setores agrícola e pecuário, oferecendo soluções eficientes para desafios relacionados à produtividade, adaptação climática e sanidade animal. O Brasil ocupa posição de destaque nesse contexto, devido à implementação de regulamentações modernas, que asseguram a biossegurança, mas que também facilitam a pesquisa, o desenvolvimento e a comercialização de organismos geneticamente editados. Vários avanços na edição genética no Brasil e em outros países destacam-se com aplicações em espécies como peixes, bovinos e suínos, além do crescimento da adoção comercial em nações como Estados Unidos, Japão, Argentina e Canadá.

A edição genética difere da transgenia ao não possuir necessariamente a introdução de material genético de outra espécie. No Brasil, a Resolução Normativa nº 16/2018 (RN16) da CTNBio, com base na Lei nº 11.105/2005 (Lei de Biossegurança) estabelece que organismos editados, sem DNA exógeno, poderão ser classificados fora da categoria de transgênicos, uma vez que muitas das alterações no DNA introduzidas por técnicas de edição gênica, já existem na natureza.

A edição do DNA com técnicas como CRISPR, permite muitas vezes reproduzir em um animal, vegetal ou microrganismo, mutações já existentes na diversidade genética da espécie sendo melhorada. Na prática o resultado seria basicamente o mesmo que poderia ter sido obtido, por exemplo, através do melhoramento clássico. Nesta situação, numa análise caso-a-caso, o organismo que teve seu genoma editado, poderá ser enquadrado como um organismo convencional. Regulamentações como a RN16 posicionaram o Brasil como um dos principais países na adoção de tecnologias de edição genômica, estimulando investimentos tanto de grandes e médias empresas, mas principalmente permitindo que startups e instituições de pesquisa públicas participem na geração de raças animais e variedades vegetais com características aprimoradas.

Pesquisadores nacionais e empresas do setor biotecnológico tem utilizado intensamente a edição genética para aprimorar atributos zootécnicos relevantes. Um caso de destaque é a tilápia com genoma editado para apresentar maior taxa de crescimento e eficiência alimentar, com a alteração do gene miostatina. A miostatina é um regulador negativo do desenvolvimento muscular e a inativação ou atenuação de sua expressão causa um aumento da formação de massa muscular. É um mecanismo já conhecido, presente na diversidade genética de várias espécies e que agora através da técnica CRISPR tem sido introduzido em raças animais de importância econômica visando aumento de produção de carne por animal. No Brasil peixes (tilápias), e bovinos da raça nelore que tiveram seu genoma editado para aumento de produção de carne foram avaliados pela CTNBio e considerados animais convencionais e não transgênicos, e podem em breve entrar no mercado. Recentemente na Argentina, equinos com genoma editado também para o gene da miostatina foram desenvolvidos visando aumentar a performance dos animais em disputas esportivas.

Outro avanço importante refere-se à edição do genoma de bovinos para aumento a tolerância ao calor. Animais de raças de clima temperado como Black Angus e Red Angus tiveram seu genoma editado para o gene slick. O gene slick em bovinos é uma mutação no gene do receptor de prolactina (PRLR) que resulta em uma pelagem curta e lisa. Essa mutação é benéfica para o gado, pois o ajuda a regular a temperatura corporal. Raças como a Caracu que possuem pelagem reduzida toleram mais condições tropicais. Através da técnica CRISPR a Embrapa desenvolveu terneiros da raça Black Angus com alteração neste gene para se assemelhar ao mesmo gene da raça Caracu. Da mesma forma a empresa americana Acceligen fez com animais da raça Red Angus. O processo que descreve o desenvolvimento dos animais editados pela empresa Acceligen já foi submetido a CTNBio que concluiu que os animais são convencionais, pela inexistência de DNA de outra espécie, e que o mesmo resultado poderia ter sido obtido através do melhoramento clássico. O processo com a descrição dos animais desenvolvidos pela Embrapa em breve será submetido para análise na CTNBio.

A Síndrome Reprodutiva e Respiratória dos Suínos (PRRS; do inglês Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome) constitui uma das principais doenças que afetam a suinocultura globalmente. A empresa Genus PLC, em colaboração com instituições norte-americanas, desenvolveu porcos editados via CRISPR-Cas9 para alterar o gene CD163 que codifica para uma proteína receptora celular. A estratégia foi eliminar deste receptor a região onde o vírus da PRRS se liga para penetrar na célula animal. Esses porcos receberam aprovação como organismos não transgênicos pelos governos do Brasil (CTNBio), Norte Americano (FDA) e colombiano estabelecendo um marco regulatório relevante. A mutação introduzida no receptor via edição gênica por CRISPR, que torna os animais imunes a PRRS, já ocorre naturalmente em alguns suínos. Ao invés de se criar um programa de melhoramento para cruzar animais mais produtivos com os resistentes ao vírus, levando anos para se chegar a um animal melhorado, foi utilizada a técnica de edição gênica para fisicamente se transferir a característica de um animal para outro, reduzindo custos e tempo de forma considerável.

A tecnologia CRISPR possibilita uma modificação precisa e rápida de genomas reduzindo significativamente os ciclos de melhoramento que tradicionalmente demandariam anos. Dispensa cruzamentos sucessivos ao permitir intervenções diretas em raças comerciais de alto valor produtivo. Sua relativa simplicidade operacional e menor custo têm favorecido sua adoção não apenas em países desenvolvidos, mas também em nações emergentes com forte setor agropecuário, como o Brasil.

No cenário internacional, o Japão foi um dos primeiros países a autorizar o uso comercial e já estar consumindo animais com genoma editado. As espécies de peixe conhecidas como baiacu e a dourada (tiger puffer e red sea bream), normalmente consumidas no Japão, tiveram seu genoma alterado para o gene da miostatina visando aumento de produção de carne. No Brasil a Embrapa também vem desenvolvendo trabalho de edição gênica em peixes objetivando aumento na produção de carne e eliminação de espinhas tipo Y que dificultam o consumo de peixes como o Tambaqui.

Esses exemplos refletem uma tendência global de integração entre ciência inovadora e regulação eficiente, que permite mais players trazendo soluções e agregação de valor aos produtos agrícolas. A edição genética vem se consolidando como ferramenta-chave para ampliar produtividade agrícola, mitigar e adaptar animais aos efeitos das mudanças climáticas e reduzir o impacto de doenças importantes na produção pecuária. A edição genética impulsionada pela tecnologia CRISPR representa uma transformação significativa nos setores agrícola e pecuário contemporâneos. O Brasil destaca-se por suas regulamentações atualizadas aliadas a uma sólida base científica. Com perspectivas favoráveis relacionadas à aceitação regulatória e à segurança demonstrada pelos produtos desenvolvidos até então, espera-se uma ampliação da oferta comercial desses organismos editados nos próximos anos contribuindo para um sistema agroalimentar mais eficiente, sustentável e seguro.

Alexandre Nepomuceno é pesquisador e chefe-geral da Embrapa Soja