Notícia

Nanopartículas lipídicas podem ser altamente eficazes em terapia gênica

Fonte

Universidade Hokkaido

Data

terça-feira, 7 março 2023 20:05

Áreas

Bioinformática. Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Biotecnologia. Genética. Genoma. Microbiologia. Nanotecnologia. Terapia Genética.

A terapia gênica é um modo potencial de tratamento para uma ampla variedade de doenças causadas por mutações genéticas. Embora tenha sido uma área de pesquisa diversificada e intensa, historicamente, apenas alguns poucos pacientes foram tratados com terapia genética – e menos ainda curados. O advento da técnica de modificação genética chamada CRISPR-Cas9 em 2012 revolucionou a terapia gênica – assim como a biologia como um todo – e recentemente entrou em ensaios clínicos para o tratamento de algumas doenças em humanos.

Os pesquisadores Dr. Haruno Onuma, Dr. Yusuke Sato e Dr. Hideyoshi Harashima, da Universidade Hokkaido, no Japão, desenvolveram um novo sistema de entrega para CRISPR-Cas9, baseado em nanopartículas lipídicas (LNPs), que pode aumentar muito a eficiência da terapia gênica in vivo. As descobertas foram publicadas na revista científica Journal of Controlled Release.

“Existem basicamente duas maneiras de tratar doenças com terapia gênica”, explicou o Dr. Yusuke Sato: “ex vivo, onde as células são submetidas às modificações desejadas no laboratório e depois introduzidas no paciente, e in vivo, onde o tratamento é administrado ao paciente para mudar as células em seu corpo. O tratamento in vivo seguro e eficaz é a aspiração final da terapia gênica, pois seria um processo simples para pacientes e profissionais de saúde. As nanopartículas lipídicas podem funcionar como um veículo para a entrega segura e eficaz de tais terapias”.

A tecnologia CRISPR-Cas9 consiste em uma grande molécula composta pela proteína Cas9 e RNA guia. O RNA guia se liga a uma sequência de DNA complementar específica, e a proteína Cas9 corta essa sequência, permitindo que ela seja modificada. O RNA guia pode ser alterado para direcionar sequências de DNA específicas a serem modificadas.

“Em um estudo anterior, descobrimos que moléculas adicionais de DNA, chamadas ssODNs, garantem que a molécula CRISPR-Cas9 seja carregada nas nanopartículas lipídicas (CRISPR-LNPs)”, esclareceu o professor Harashima. “Neste estudo, usamos novamente ssODNs, mas elas foram cuidadosamente projetadas para não inibir a função do RNA guia”.

Usando um RNA guia direcionado à expressão de uma proteína chamada transtirretina, os pesquisadores avaliaram a eficácia das CRISPR-LNPs em modelos de camundongos. CRISPR-LNPs com ssODNs que se dissociaram do RNA guia à temperatura ambiente foram mais eficazes na redução da transtirretina sérica: duas doses consecutivas, com um dia de intervalo, reduziram em 80%.

“Demonstramos a afinidade ideal da sequência ssODN que garante o carregamento e a liberação de CRISPR-Cas9 no local de destino; e que esse sistema pode ser usado para editar células in vivo”, concluiu o Dr. Haruno Onuma. “Continuaremos a melhorar o design das ssODNs, bem como a desenvolver formulações lipídicas ideais para aumentar a eficácia da entrega”.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Hokkaido (em inglês).

Fonte: Universidade Hokkaido. Imagem: tecnologia de edição do genoma CRISPR/Cas9: estrutura tridimensional de spCas9 ID 5Y36 do banco de dados Protein Data Bank (PDB). A imagem estrutural foi preparada com o ‘PyMOL Molecular Graphics System’. Fonte: Elena Leonova via Wikimedia Commons.

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