Pesquisadores da Texas A&M University desenvolveram um sistema quimiogenético que usa cafeína para ativar a edição genética CRISPR em células, potencialmente auxiliando tratamentos para câncer e diabetes. O método permite controle preciso sobre modificações genéticas consumindo pequenas quantidades de cafeína de fontes cotidianas como café ou chocolate. Esta abordagem visa aprimorar respostas imunes e produção de insulina com ativação reversível.
Cientistas do Texas A&M Health Institute of Biosciences and Technology estão explorando uma maneira inovadora de integrar cafeína com CRISPR, a ferramenta de edição genética clustered regularly interspaced short palindromic repeats. Liderado por Yubin Zhou, professor e diretor do Center for Translational Cancer Research, a equipe desenvolveu um sistema quimiogenético que responde a sinais químicos de substâncias comuns. O processo começa preparando células usando técnicas de transferência gênica para inserir componentes: um nanobody, sua proteína alvo e a maquinaria CRISPR. Uma vez dentro da célula, esses elementos são produzidos naturalmente. Consumir aproximadamente 20 mg de cafeína — encontrada em café, chocolate ou refrigerante — aciona o nanobody para se ligar à sua proteína parceira, ativando o CRISPR para edições gênicas direcionadas. Este método é particularmente útil para programar células T, as células de memória do sistema imunológico, para montar respostas contra doenças como câncer. O sistema oferece reversibilidade, pois certos fármacos podem separar as proteínas e interromper a edição. Por exemplo, rapamicina, um imunossupressor usado em transplantes de órgãos, pode induzir dissociação. Zhou explicou: «Você também pode projetar essas moléculas semelhantes a anticorpos para trabalhar com sistemas induzíveis por rapamicina, então adicionando um fármaco diferente como rapamicina, você pode alcançar o efeito oposto.» Referidos como «caffebodies» quando responsivos à cafeína, essas ferramentas mostram promessa além do câncer. No manejo do diabetes, elas poderiam permitir aumentos na produção de insulina via consumo de café. Estudos laboratoriais em animais confirmaram que cafeína e metabólitos como teobromina do chocolate ativam a resposta, fornecendo algumas horas de edição controlada antes da metabolização. Zhou destacou a modularidade do sistema: «É bastante modular. Você pode integrá-lo ao CRISPR e células CAR-T de receptor de antígeno quimérico, e também se quiser induzir alguma expressão gênica terapêutica como insulina ou outras coisas, e isso é totalmente ajustável de forma muito precisa e controlada.» Os pesquisadores planejam testes pré-clínicos adicionais para avançar isso para aplicações clínicas, enfatizando o uso de compostos familiares para terapias seguras e ajustáveis. Zhou observou: «O que nos empolga é a ideia de reutilizar drogas bem conhecidas e até ingredientes alimentares comuns como cafeína para fazer truques completamente novos.» Este desenvolvimento se baseia no extenso trabalho de Zhou, incluindo mais de 180 publicações sobre mecanismos de doenças celulares e genéticas.
