Ryan Realizando Sonhos Científicos no Projeto de Edição de Genes no Campus

A estudante de química Cassidy Ryan passou este verão no campus usando técnicas de edição genética para modificar os genes de organismos vivos na esperança de melhorar sua compreensão da função genética – um projeto apoiado por doações de ex-alunos.

Com grande interesse em ciências e matemática, Cassidy Ryan há muito deseja uma carreira como cientista. Essas aspirações estão se tornando possíveis através da pesquisa de graduação e de empreendimentos acadêmicos na Rose-Hulman.

A estudante júnior de química (com especialização em engenharia química) passou este verão utilizando técnicas de edição genética para modificar os genes de organismos vivos na esperança de melhorar sua compreensão da função genética. Desbloquear este conhecimento também pode permitir que os cientistas desenvolvam formas de possivelmente tratar uma variedade de doenças genéticas ou adquiridas e impactar a agricultura e a biotecnologia.

Dentro do Laboratório de Projetos Especiais do Departamento de Engenharia Química do Olin Hall, Ryan tem usado o sistema de edição de genoma mais utilizado, CRISPR/Cas9, para cortar a sequência de DNA de um organismo, permitindo a remoção do DNA existente e a inserção de DNA substituto.

O processo de edição genética em várias etapas começa com a introdução da enzima nuclease Cas9 e guia o RNA para as células. O RNA guia se liga a uma sequência específica de DNA, que informa à enzima Cas9 exatamente onde cortar o DNA. No local do corte, o ADN original pode ser substituído por novo ADN durante a reparação, permitindo alterações num organismo que poderiam ajudar, por exemplo, no desenvolvimento de culturas mais nutritivas ou na erradicação de doenças infecciosas.

“É um desafio criar novos protocolos nesta área relativamente nova da ciência”, reconheceu a Professora Associada de Engenharia Química Irene Reizman, PhD, que também é Alfred R. Schmidt Endowed Chair for Excellence in Teaching. Como orientadora acadêmica de Ryan, ela achou que um projeto de pesquisa de verão em seu laboratório seria uma grande oportunidade educacional. O laboratório conta com alunos de graduação desenvolvendo biossensores de células inteiras para reduzir a formulação de subprodutos em fermentações industriais e outras aplicações.

Ryan estava pronto para o desafio, afirmando “Isso é o que adoro fazer, colocar as mãos na ciência. Quando o Dr. Reizman me contou sobre esse projeto, mal podia esperar para começar.”

Foram necessárias cinco tentativas para obter um avanço significativo quando ela amplificou com sucesso moléculas de DNA usando a reação em cadeia da polimerase e depois verificou que elas estavam corretas, separando-as usando corrente elétrica, um processo chamado eletroforese.

“Assim que terminei a preparação para a pesquisa, eu sabia que tinha algo e estava a caminho”, disse Ryan, vestindo um jaleco branco e luvas azuis descartáveis ​​enquanto trabalhava no laboratório nas próximas etapas do projeto. “Gosto de trabalhar, solucionar problemas e obter conexões ideais para todas as diferentes etapas. Eu dou um passo de cada vez, um dia de cada vez. Se houver mais sucessos do que fracassos e houver progresso, estou satisfeito.”

Este projeto de pesquisa de edição de genes está sendo apoiado por um fundo de pesquisa em engenharia química fornecido pelo ex-aluno de engenharia química de 1968, Cecil Witherbee, e sua esposa, Sherry. O fundo apoia outros estudantes de engenharia química em projetos de verão. Ex-alunos tiveram trabalhos de pesquisa publicados em revistas acadêmicas e apresentados em conferências de graduação – fornecendo a base para cursar a pós-graduação.

O interesse de Ryan pela ciência desenvolveu-se cedo, quando era estudante do ensino médio em Hoffman Estates, Illinois, um subúrbio de Chicago. No primeiro ano, ela fez sua primeira visita a Rose-Hulman depois de aprender sobre a reputação do instituto como líder nacional no ensino de graduação em ciências, tecnologia, engenharia e matemática.

“Meu pai disse que eu precisava visitar Rose-Hulman, já que ela era muito apreciada como uma faculdade STEM. Fiquei impressionada e mal podia esperar para aproveitar todas as oportunidades de voltar para uma visita”, comentou ela. “Sempre fui uma pessoa preocupada com ciências e matemática e sabia que Rose-Hulman era uma boa opção para mim.”