Notícia

Novo sistema de entrega de medicamentos oferece esperança para o tratamento de doenças genéticas

Fonte

Universidade Harvard

Data

quinta-feira, 24 fevereiro 2022 19:45

Áreas

Biologia. Bioquímica. Biotecnologia. Entrega de Medicamentos. Genoma. Medicina de Precisão.

Uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas da Universidade Harvard e do Instituto Broad, nos Estados Unidos, desenvolveu um novo sistema de entrega de medicamentos usando partículas semelhantes a vírus sem DNA (eVLPs), que é capaz, por exemplo, de editar genes associados ao colesterol alto e restaurar parcialmente a visão em camundongos.

Como as eVLPs permitem a entrega in vivo de agentes de edição de gene de modo mais seguro do que alguns métodos clínicos com eficiências comparáveis ​​ou mais altas, essa nova plataforma promete ser capaz de fornecer macromoléculas terapêuticas com menos risco de edição fora do alvo ou integração de DNA.

No artigo, publicado na revista científica Cell, os pesquisadores detalharam como desenvolveram partículas semelhantes a vírus para fornecer editores de bases, proteínas que fazem alterações programáveis ​​de uma única letra no DNA e a nuclease CRISPR-Cas9, uma proteína que ‘corta’ o DNA em locais específicos no genoma. Os autores identificaram fatores que influenciam a eficiência de entrega de partículas semelhantes a vírus e demonstraram que a engenharia dessas partículas pode superar vários limites estruturais. As eVLPs da equipe são as primeiras partículas semelhantes a vírus a fornecer níveis terapêuticos de editores de bases para uma variedade de tipos de células em animais adultos.

“A entrega de macromoléculas terapêuticas em células de mamíferos em animais e, eventualmente, em pacientes, é um dos desafios mais importantes nas ciências da vida”, disse o Dr. David Liu, autor sênior do artigo e professor de Ciências Naturais do Instituto Broad. “Muitas vezes há uma queda muito acentuada entre a entrega in vitro e in vivo, então tomamos a decisão desde o início de que nossa nova tecnologia de entrega precisaria mostrar boa eficácia em modelos animais”, continuou o pesquisador.

O trabalho foi liderado por membros do laboratório do Dr. Liu, incluindo a pós-doutoranda Samagya Banskota e Aditya Raguram, estudante de Biologia Química na Escola de Pós-Graduação em Artes e Ciências, em colaboração com equipes de pesquisa lideradas pelo Dr. Krzysztof Palczewski, da Universidade da California em Irvine (UCI), e pelo Dr. Kiran Musunuru, na Universidade da Pensilvânia (UPenn).

O novo sistema de entrega encontra um novo uso para partículas semelhantes a vírus e se baseia no sucesso dos editores de bases, que os pesquisadores desenvolveram em 2016, para reescrever bases de DNA individuais, como as mutações que causam milhares de doenças genéticas.

Partículas semelhantes a vírus têm sido estudadas há muito tempo como veículos de entrega de drogas. Como elas podem transportar carga molecular e não possuem material genético viral, eles são capazes de explorar a eficiência e as vantagens de direcionamento de tecido da entrega viral sem as desvantagens de usar vírus reais, que podem inserir seu material genético no genoma de uma célula e potencialmente causar câncer e outras doenças. No entanto, as estratégias de entrega de VLP existentes tiveram eficácia terapêutica limitada in vivo.

A equipe identificou limitações de entrega e projetou sistematicamente os componentes dos VLPs para superar os desafios de embalagem, liberação e localização da carga. Ao fazer isso, eles desenvolveram eVLPs de quarta geração que empacotaram 16 vezes mais proteínas de carga do que os projetos anteriores e permitiram um aumento de 8 a 26 vezes na eficiência de edição em células e animais.

A equipe testou seu sistema eVLP otimizado para fornecer editores de bases ao fígado em camundongos, onde editaram com eficiência um gene que pode reduzir os níveis de colesterol ‘ruim’. Uma única injeção de eVLPs resultou em uma média de 63% de edição do gene alvo e uma queda de 78% em seus níveis de proteína, o que reduz substancialmente o risco de doença cardíaca coronária.

“A meta de colesterol é particularmente interessante porque não é relevante apenas para pacientes com uma doença genética rara. Esperamos que este seja um exemplo de edição de genoma capaz de beneficiar uma grande população porque os níveis de colesterol afetam a saúde de bilhões de pessoas”, disse Aditya Raguram.

Os pesquisadores também usaram uma única injeção de eVLP para corrigir uma mutação causadora de doenças em camundongos com um distúrbio genético da retina, resultando na restauração parcial da visão.

“Como nosso sistema é relativamente simples e de fácil desenvolvimento, ele permite que outros cientistas adotem e desenvolvam essa tecnologia rapidamente. Além de carregar editores de genes, as eVLPs têm a capacidade de transportar outras macromoléculas com muito potencial terapêutico”, concluiu a Dra. Samagya Banskota.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

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

Fonte: Yahya Chaudhry, Universidade Harvard. Imagem: Dra. Samagya Banskota (esquerda) e Aditya Raguram. Fonte: Julia McCreary, Universidade Harvard.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.