22/09/2022 - A técnica havia se limitado em grande parte à edição de células de pacientes em laboratório. Novas pesquisas mostram promessas para tratar doenças de forma mais direta. HÁ UMA DÉCADA, as biólogas Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier publicaram um artigo histórico descrevendo um sistema imunológico natural encontrado em bactérias e seu potencial como ferramenta para editar os genes de organismos vivos.
Um ano depois, em 2013, Feng Zhang e seus colegas do Broad Institute do MIT e Harvard relataram que haviam aproveitado esse sistema, conhecido como Crispr, para editar células humanas e animais em laboratório. O trabalho de ambas as equipes levou a uma explosão de interesse no uso do Crispr para tratar doenças genéticas, bem como ao Prêmio Nobel de 2020 para Doudna e Charpentier.
Muitas doenças surgem de mutações genéticas, portanto, se o Crispr pudesse simplesmente cortar ou substituir um gene anormal, ele poderia, em teoria, corrigir a doença. Mas um dos desafios de transformar as descobertas do tubo de ensaio Crispr em curas para os pacientes é descobrir como levar os componentes de edição de genes para o local do corpo que precisa de tratamento.
Uma empresa de biotecnologia, a Crispr Therapeutics, contornou esse problema editando as células dos pacientes fora do corpo. Os cientistas usaram a ferramenta para tratar dezenas de pessoas com anemia falciforme e talassemia beta – dois distúrbios sanguíneos comuns. Nesses testes, os investigadores extraem os glóbulos vermelhos dos pacientes, os editam para corrigir uma mutação causadora de doenças e os infundem de volta no corpo.
Mas essa abordagem “ex vivo” tem desvantagens. É complexo de administrar, caro e tem usos limitados. A maioria das doenças ocorre em células e tecidos que não podem ser facilmente retirados do corpo, tratados e colocados de volta. Portanto, a próxima onda de pesquisa do Crispr está focada na edição "in vivo" - isto é, diretamente dentro do corpo de um paciente . No ano passado, a Intellia Therapeutics foi a primeira a demonstrar que isso era possível para uma doença chamada amiloidose por transtirretina. E na semana passada, a empresa de biotecnologia com sede em Cambridge, Massachusetts, mostrou a edição no corpo em uma segunda doença.
Em uma conferência na Alemanha, a empresa anunciou que seu tratamento Crispr reduziu o inchaço em seis pessoas com uma doença rara chamada angioedema hereditário. Em um comunicado separado, a empresa disse que outro de seus tratamentos Crispr reduziu uma proteína prejudicial em mais de 90% em 12 pessoas com amiloidose transtirretina, uma doença genética potencialmente fatal que pode levar à insuficiência cardíaca. Esses resultados se baseiam em dados de testes anteriores de seis pacientes publicados no ano passado no The New England Journal of Medicine.
As doenças envolvem dois genes diferentes e, em ambos os casos, o Crispr conseguiu editá-los com segurança e sucesso. “Isso nos mostra que podemos ter exatamente o mesmo tipo de resultados em um gene totalmente diferente”, diz John Leonard, CEO da Intellia.
Embora os dois ensaios sejam pequenos e esses últimos resultados ainda não tenham sido publicados em uma revista revisada por pares, Yan Zhang, professor assistente de química biológica na Universidade de Michigan que estuda o Crispr, diz que os resultados são um “marco importante” para edição de genes. “No geral, os dados positivos recentes da Intellia mostram a promessa de usar a terapêutica Crispr para editar genes diretamente dentro do corpo humano”, diz ela.
Os componentes do Crispr não podem entrar naturalmente nas células por conta própria, então o Intellia usa um sistema de entrega chamado nanopartículas lipídicas – essencialmente pequenas bolhas de gordura – para transportá-las para o fígado. Nos testes da Intellia, os pacientes recebem uma infusão intravenosa única dessas nanopartículas carregadas de Crispr nas veias de seus braços. Como o sangue passa pelo fígado, as nanopartículas lipídicas podem facilmente viajar para lá a partir da corrente sanguínea. No fígado, as nanopartículas são absorvidas por células chamadas hepatócitos. Uma vez dentro dessas células, as nanopartículas se decompõem e permitem que o Crispr comece a editar o gene problemático.
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Em ambas as doenças, uma mutação genética permite que uma proteína aberrante fique descontrolada e cause danos. No angioedema hereditário, o tratamento Crispr da Intellia é projetado para eliminar o gene KLKB1 nas células do fígado, o que reduz a produção da proteína calicreína. Muita calicreína leva à superprodução de outra proteína, chamada bradicinina, que é responsável por ataques de inchaço recorrentes, debilitantes e potencialmente fatais.
De acordo com um comunicado de imprensa da Intellia, antes de receber uma infusão de Crispr, os pacientes apresentavam de um a sete ataques de inchaço por mês. Durante um período de observação de 16 semanas, a infusão Crispr reduziu esses ataques em uma média de 91 por cento.
Na amiloidose transtirretina, mutações no gene TTR fazem com que o fígado produza versões anormais da proteína transtirretina. Essas proteínas danificadas se acumulam com o tempo, causando sérias complicações nos tecidos, incluindo coração, nervos e sistema digestivo. Um tipo da doença pode levar à insuficiência cardíaca e afeta entre 200.000 a 500.000 pessoas em todo o mundo. No momento em que os pacientes são diagnosticados com a doença, espera-se que vivam apenas mais dois a seis anos.
O tratamento Crispr da Intellia é projetado para inativar o gene TTR e reduzir o acúmulo da proteína causadora de doenças que ele produz. Vaishali Sanchorawala, diretor do Centro de Amiloidose da Escola de Medicina da Universidade de Boston, diz que a redução relatada pela Intellia é empolgante. “Isso tem o potencial de revolucionar completamente o resultado para esses pacientes que vivem com essa doença”, diz Sanchorawala.
Uma grande questão é se as edições serão permanentes. Em alguns dos pacientes, Crispr está se mostrando promissor ao longo de um ano, diz Leonard. Mas as células do fígado eventualmente se regeneram, e os cientistas não acompanharam os pacientes por tempo suficiente para saber se as novas células que se separaram das editadas também abrigarão a correção genética.
“O que sabemos é que quando você edita uma célula, ela permanecerá editada por toda a vida. Não há como desfazer isso. E então, se houver rotatividade, a pergunta é: bem, de onde vêm as novas células? No caso do fígado, vem de outros hepatócitos”, diz Leonard. “Achamos que, uma vez que você o tenha na célula upstream da qual todo o resto segue, é para sempre.”
Os cientistas que trabalham em terapias in vivo com Crispr se concentraram no fígado como alvo inicial porque muitas doenças genéticas estão associadas a ele. E como as gorduras, como os lipídios, são prontamente absorvidas pelo fígado, os cientistas da Intellia e de outros lugares descobriram que podem ser usadas para fornecer Crispr lá.
Duas outras empresas, a Beam Therapeutics e a Verve Therapeutics, também estão usando nanopartículas lipídicas para atingir o fígado com edição genética. Em julho, a Verve iniciou um teste para tratar uma forma genética de colesterol alto com edição de base, uma forma mais precisa de Crispr.
Mas Leonard aponta que levar o Crispr a outras células e órgãos ainda é um enigma. “É difícil chegar ao cérebro e aos pulmões”, diz Leonard. “Quando você pensa nos próximos anos, essas são as áreas em que a tecnologia padrão de nanopartículas lipídicas pode não funcionar e você pode precisar de outros sistemas”.
O próximo destino do Crispr dependerá de para onde os pesquisadores podem enviá-lo.
Fonte: https://www.wired.com/