Tradicionalmente, um desses camundongos é criado com o uso de células-tronco. Pesquisadores injetam a sequência alterada de DNA nos embriões dos camundongos, e torcem para eles serem incorporados através de um processo raro chamado recombinação homóloga. Alguns camundongos da primeira geração serão quimeras, e seus corpos serão uma mistura de células com e sem a sequência mutada. Apenas algumas das quimeras terão órgãos reprodutivos que produzem esperma com a sequência alterada. Pesquisadores então cruzam essas quimeras com camundongos normais para conseguir uma segunda geração, e torcem para que alguns deles sejam heterozigotos, ou seja, carregando uma cópia normal do gene e uma modificada em cada uma das células. Se você cruzar dois desses camundongos heterozigotos, poderá conseguir uma terceira geração de camundongos com duas cópias desse gene mutante. Então são necessárias ao menos três gerações de camundongos para conseguir um mutante experimental para pesquisas. Veja tudo isso resumido em uma linha do tempo:

 

Agora vamos explicar como é feito um desses camundongos com a CRISPR. Pesquisadores injetam as sequências CRISPR/Cas9 em embriões de camundongos. O sistema edita ambas as cópias do gene ao mesmo tempo, e você consegue o que procura em uma geração. Com a CRISPR/Cas9 você também pode alterar, se quiser, cinco genes de uma vez, enquanto da outra forma você precisaria enfrentar o mesmo processo trabalhoso e multi-geracional cinco vezes.

A CRISPR também é mais eficiente do que duas outras técnicas de engenharia genética antigas chamadas nuclease de dedo de zinco (ZFN, na sigla em inglês) e transcrição do gene alvo ativador-como nucleases efetoras (TALEN). A ZFN e a TALEN conseguem reconhecer grandes sequências de DNA e teoricamente possuem mais especificidade do que a CRISPR/Cas9, mas elas também possuem um grande ponto fraco. Cientistas precisam criar proteínas ZFN ou TALEN customizadas a cada vez que precisarem, e frequentemente eles precisam criar diversas variações até encontrar uma que funcione. É mais fácil criar a sequência do RNA guia para a CRISPR/Cas9, e a chance de dar certo é maior.

… e pode ser usada em qualquer organismo

Muitos experimentos científicos são feitos e limitados a poucos organismos: camundongos, ratos, moscas, um nematódeo chamado C. elegans, peixe-zebra. Isso porque esses são os organismos que os cientistas estudaram mais de perto e sabem como manipular geneticamente.

Mas com a CRISPR/Cas9 é possível, ao menos teoricamente, modificar o genoma de qualquer animal debaixo do sol. Isso inclui humanos. A CRISPR pode um dia ser a cura para diversas doenças genéticas, mas obviamente a manipulação genética é um assunto delicado do ponto de vista ético e algo muito distante de se tornar comum no nosso cotidiano.

Mais próximas da realidade estão outras criaturas geneticamente modificadas — e não apenas as em laboratório. A CRISPR pode se tornar uma grande força na ecologia e conservação de espécies, especialmente quando usada em conjunto com outras ferramentas de biologia molecular. Ele poderia, por exemplo, ser usado para introduzir genes que podem lentamente matar os mosquitos que transmitem malária. Ou genes que limitem espécies invasivas como ervas daninha. Pode ser também o próximo grande passo na conservação ou melhoria do meio ambiente — abrindo assim uma caixa com novos riscos e recompensas.

Com as recentes notícias de edição de embriões humanos, A CRISPR ganhou bastante atenção e destaque como um tratamento médico do futuro. Mas focar na medicina apenas é pensar pequeno demais. Engenharia genética precisa tem o potencial de não apenas nos mudar, mas também mudar o mundo inteiro e todos os seus ecossistemas.