Genética

Edição de bases e prime editing: como mudar uma letra do DNA sem cortar as duas fitas

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Assuntos: Genética

Duas técnicas derivadas do CRISPR-Cas9 mudam o DNA sem cortar as duas fitas. A edição de bases (Komor e colegas, 2016) troca uma letra por outra, como C por T, com uma Cas9 inativada ligada a uma enzima que modifica a base. O prime editing (Anzalone e colegas, 2019) corta só uma fita e copia a mudança de um molde de RNA, o que permite também inserções e deleções pequenas.

O CRISPR-Cas9 usa uma proteína, a Cas9, levada por um RNA-guia até uma sequência do DNA, onde normalmente corta as duas fitas (quebra de fita dupla). A célula conserta o corte de forma imprecisa e costuma deixar inserções ou deleções ao acaso, os indels. Trocar uma única letra, que é o que muitas variantes ligadas a doenças exigiriam, é pouco eficiente por esse caminho. As duas técnicas deste post contornam o corte duplo: usam uma Cas9 modificada que não corta as duas fitas e a ligam a uma enzima que faz a mudança, uma desaminase na edição de bases ou uma transcriptase reversa no prime editing. O mecanismo da Cas9 em si está no post "crispr". Os números abaixo vêm de experimentos em células cultivadas, não de uso em pessoas.

Menos indels, mais troca certa

Em células humanas em cultura, o editor de bases BE3 gerou até 37% de sequências com a troca desejada e 1,1% de indels em média, em seis locais. Cas9 com molde de DNA para reparo dirigido, em três locais, deu 0,5% de troca e 4,3% de indels (Komor et al., 2016).

Por que evitar o corte duplo

A Cas9 comum corta as duas fitas do DNA. A célula conserta o corte principalmente por junção de extremidades não homóloga, que costuma deixar inserções ou deleções ao acaso. Para trocar uma letra é preciso o reparo dirigido por homologia, que usa um molde de DNA e, segundo Komor e colegas, era ineficiente nas condições relevantes para terapias. Anzalone e colegas somam que quebras de fita dupla se associam a misturas complexas de produtos. É esse o problema que as duas técnicas atacam.

Edição de bases: uma enzima no lugar da tesoura

Na edição de bases, uma Cas9 inativada se liga ao DNA guiada por um RNA, mas não corta. Fundida a uma desaminase de citosina, ela converte uma citosina em uracila, que a célula lê como timina: o resultado final é C→T, ou G→A na fita oposta. Como a reparação tende a desfazer a edição, as versões BE2 e BE3 acrescentaram um inibidor da enzima que remove a uracila e, na BE3, um corte numa só fita para favorecer a troca. Editores de adenina, de 2017, completam as quatro transições.

O que a edição de bases não faz

A janela de ação é de cerca de cinco nucleotídeos, e o editor converte a maioria ou todas as citosinas dentro dela; então uma citosina vizinha à desejada também pode ser alterada. Nos testes de 2016, houve edição fora do alvo em parte dos sítios onde a Cas9 comum também age (16 de 34 com BE1 e BE2; 17 de 34 com BE3). E as oito transversões ficavam fora de alcance em 2019. Uma revisão de 2021 resume o quadro: só parte das conversões, numa janela estreita.

Prime editing: escrever a partir de um molde de RNA

O prime editor une uma Cas9 que corta só uma fita a uma transcriptase reversa, enzima que copia RNA em DNA. O pegRNA aponta o alvo e carrega a sequência nova. A Cas9 faz um corte numa fita, a ponta livre vira iniciador e a transcriptase escreve a edição. Em 2019, foram mais de 175 edições em células humanas, entre inserções de até 44 pares de bases, deleções de até 80 e as 12 trocas de uma letra. O PE3 chegou em geral a 20% a 50% de edição, com 1% a 10% de indels, em células HEK293T.

Como sabemos, e o que ainda não sabemos

Os números vêm de experimentos em tubo de ensaio e em linhagens celulares, lidos por sequenciamento de alta capacidade, que conta a fração de leituras com a troca e com indels. O desenho mede eficiência e subprodutos nos locais testados. A edição fora do alvo foi checada em sítios já conhecidos da Cas9: em 4 locais, o prime editing alterou 3 de 16, e só 1 com 1% ou mais. Esses dados não permitem concluir sobre eficiência em tecidos de um organismo, e este post não trata de uso clínico.

Como sabemos

Os dois artigos originais foram abertos e os trechos conferidos, mas as fontes de 2017 e 2021 só foram lidas no resumo, e os dados são de células em cultura.

• Fato estabelecido: Depois de uma quebra de fita dupla, a célula repara o corte sobretudo por junção de extremidades não homóloga, deixando inserções ou deleções ao acaso; o reparo dirigido por homologia, que corrige pontualmente, era ineficiente nas condições relevantes para terapias. [1] Texto principal, segundo parágrafo [2] Introdução
  Contexto: Cas9 nuclease em células de mamífero, segundo os autores dos artigos de 2016 e 2019. · Limitações: Descrição dos autores das técnicas, no começo de cada artigo, e não uma revisão independente do reparo do DNA. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Um editor de bases junta uma Cas9 cuja atividade de corte foi inativada, mas que ainda se liga ao DNA guiada por um RNA, a uma enzima desaminase de citosina, que converte citosina em uracila e efetiva a troca C→T (ou G→A na outra fita). [1] Resumo
  Contexto: Primeiro editor de bases (BE1) e suas versões, testados em reações in vitro e em linhagens celulares humanas e de camundongo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Os editores de citosina de 2016 convertem citosinas numa janela de cerca de cinco nucleotídeos. [1] Resumo
  Contexto: Editores de primeira a terceira geração descritos em Komor et al. (2016). · Limitações: A janela vale para esses editores; versões posteriores foram projetadas com outras características. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Na célula, a reparação costuma desfazer a edição, porque uma enzima remove a uracila e restaura o par C:G; a versão BE2 acrescentou um inibidor dessa enzima, e a BE3 passou a cortar só a fita não editada para favorecer a troca. [1] Resumo
  Contexto: Linhagens humanas e de camundongo em cultura. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em células humanas HEK293T, o editor BE3 produziu até 37% de sequências com a troca desejada e média de 1,1% de indels em seis locais, enquanto Cas9 com molde para reparo dirigido deu média de 0,5% de troca e 4,3% de indels em três locais. [1] Texto principal, parágrafo sobre BE3
  Contexto: Linhagem de células de rim embrionário humano (HEK293T) em cultura, poucos locais do genoma, 2016. · Limitações: Resultado de poucos locais em uma linhagem; a eficiência varia com o local e o tipo celular. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O editor de bases é processivo: converte a maioria ou todas as citosinas da mesma fita dentro da janela de cinco bases, de modo que citosinas vizinhas à desejada também podem ser alteradas. [1] Texto principal, testes in vitro do BE1
  Contexto: Medido in vitro com o BE1. · Limitações: A consequência para citosinas vizinhas é inferência nossa a partir da processividade medida; o artigo de 2016 mede in vitro com BE1. · Conferida em parte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em cinco locais estudados em células humanas, os editores de bases fizeram edição fora do alvo em parte dos sítios onde a Cas9 comum também age: 16 de 34 sítios conhecidos com BE1 e BE2, e 17 de 34 com BE3. [1] Texto principal, parágrafo sobre sítios fora do alvo
  Contexto: Cinco locais já estudados, em células humanas, com BE1, BE2 e BE3 (2016). · Limitações: Só foram examinados sítios fora do alvo já conhecidos para a Cas9, não o genoma inteiro. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 2017, editores de adenina completaram, ao lado dos de citosina, as quatro trocas do tipo transição (C→T, A→G, T→C e G→A) sem quebra de fita dupla. [3] Resumo
  Contexto: Gaudelli et al. (2017), com a fonte lida só no resumo e na introdução. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O prime editing usa uma Cas9 cataliticamente reduzida ligada a uma transcriptase reversa, guiada por um RNA-guia (pegRNA) que indica o alvo e também codifica a edição desejada. [2] Resumo
  Contexto: Anzalone et al. (2019), em células humanas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: No prime editing, o complexo faz um corte numa só fita; a ponta livre serve de iniciador para a transcriptase reversa copiar, a partir do pegRNA, o DNA com a edição. [2] Figura 1, legenda (c)
  Contexto: Mecanismo proposto e testado pelos autores em 2019; os passos seguintes (excisão da fita antiga, reparo) são descritos no artigo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Segundo Anzalone e colegas (2019), a edição de bases então fazia as quatro transições, mas não as oito transversões. [2] Introdução
  Contexto: Afirmação datada de 2019; pesquisas posteriores desenvolveram editores novos. · Limitações: Estado do campo em 2019; este post não revisa editores posteriores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: No artigo de 2019, o prime editing fez mais de 175 edições em células humanas, entre inserções, deleções e as 12 trocas de uma letra, incluindo inserções de até 44 pares de bases e deleções de até 80. [2] Resultados, seção sobre inserções e deleções
  Contexto: Quatro linhagens humanas em cultura; eficiência variou com o local e a linhagem. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O sistema PE3, com corte adicional na fita não editada, atingiu em geral 20% a 50% de edição com 1% a 10% de indels em células HEK293T. [2] Introdução
  Contexto: Linhagem humana em cultura; outras linhagens deram resultados diferentes. · Limitações: O próprio artigo indica que o corte na fita não editada é testado em posições variadas, e os indels aumentam quando ele é mal posicionado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em quatro locais, o prime editing teve edição fora do alvo detectável em apenas 3 de 16 sítios conhecidos da Cas9, e só 1 dos 16 com eficiência de 1% ou mais. [2] Resultados, sítios fora do alvo
  Contexto: Células HEK293T, 16 pegRNAs, sítios fora do alvo já conhecidos para a Cas9. · Limitações: Só sítios conhecidos da Cas9 foram checados; o artigo não mede o genoma inteiro. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Uma revisão de 2021 resume que a edição de bases atende só parte das conversões possíveis, numa janela relativamente estreita, e não faz manipulações maiores do genoma. [4] Resumo
  Contexto: Revisão voltada a animais de laboratório (Caso e Davies, 2021). · Limitações: Avaliação de dois autores sobre o estado do campo em 2021, não uma medição. · Chamada de consenso só no sentido de que concorda com o que os artigos originais descrevem; não há pesquisa de opinião. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada

Fontes

1. Nature (manuscrito de autor no PubMed Central) — Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage
   Komor, A. C.; Kim, Y. B.; Packer, M. S.; Zuris, J. A.; Liu, D. R. · 2016 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/nature17946
2. Nature (manuscrito de autor no PubMed Central) — Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA
   Anzalone, A. V.; Randolph, P. B.; Davis, J. R.; Sousa, A. A.; Koblan, L. W.; Levy, J. M.; Chen, P. J.; Wilson, C.; Newby, G. A.; Raguram, A.; Liu, D. R. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41586-019-1711-4
3. Nature (manuscrito de autor no PubMed Central) — Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage
   Gaudelli, N. M.; Komor, A. C.; Rees, H. A.; Packer, M. S.; Badran, A. H.; Bryson, D. I.; Liu, D. R. · 2017 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/nature24644
4. Laboratory Animals (PubMed Central) — Base editing and prime editing in laboratory animals
   Caso, F.; Davies, B. · 2021 · Revisão ou síntese científica · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1177/0023677221993895

Encontrou um erro? Avise o WikiMundi · Como verificamos