Técnica de edição de genes usada com sucesso pela primeira vez pela Universidade de Tel Aviv para tratar câncer metastático agressivo em cobaias

Ilustrativo: Feto com DNA em fundo abstrato. (Crédito: bluebay / Shutterstock.com)

“Você deve servir a Hashem, seu Deus, e Ele abençoará seu pão e sua água. E eu removerei a doença do seu meio.” Êxodo 23:25 (The Israel BibleTM)

Um passo significativo no caminho para encontrar a cura para alguns dos 500 cânceres que assolam a humanidade foi dado por pesquisadores da Universidade de Tel Aviv (TAU). A equipe, que trabalhou em ratos de laboratório, mostrou que o sistema de edição de genes CRISPR / Cas9 é muito eficaz no tratamento de cânceres metastáticos.

Os pesquisadores desenvolveram uma nova tecnologia – um sistema de entrega baseado em nanopartículas lipídicas que visa especificamente as células cancerosas e as neutraliza geneticamente. Este tratamento causa danos permanentes às células cancerosas e potencialmente não tem efeitos colaterais, de acordo com a equipe TAU, que acaba de publicar suas descobertas na prestigiosa revista Science Advances sob o título “Edição do genoma CRISPR-Cas9 usando nanopartículas lipídicas direcionadas para terapia do câncer.” O estudo inovador foi financiado pelo ICRF (Fundo de Pesquisa do Câncer de Israel).

O sistema, chamado CRISPR-LNPs, carrega um mensageiro genético (RNA mensageiro), que codifica para a enzima CRISPR Cas9 que atua como uma tesoura molecular que corta o DNA das células. Como resultado, a sobrevida geral de camundongos com câncer no cérebro aumentou em 30%, e a taxa de sobrevivência de camundongos com câncer de ovário metastático aumentou em impressionantes 80%.

O trabalho revolucionário foi conduzido no laboratório do Prof. Dan Peer, vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento e chefe do Laboratório de Nanomedicina de Precisão na Escola Shmunis de Biomedicina e Pesquisa do Câncer do TAU. A impressionante pesquisa foi financiada pelo ICRF (Fundo de Pesquisa do Câncer de Israel).

A pesquisa foi conduzida pelo Dr. Daniel Rosenblum juntamente com a estudante de doutorado Anna Gutkin e colegas do laboratório de Peer, em colaboração com a Dra. Dinorah Friedmann-Morvinski da Escola de Neurobiologia, Bioquímica e Biofísica da TAU; Dr. Zvi Cohen, diretor da unidade de oncologia neurocirúrgica e vice-presidente do departamento de neurocirurgia do Centro Médico Sheba em Tel Hashomer (perto de Tel Aviv); Dr. Mark Behlke – diretor científico da IDT Inc. e sua equipe, e a Profa. Judy Lieberman, do Boston Children’s Hospital e da Harvard Medical School.

A edição do gene CRISPR é uma técnica de engenharia genética em biologia molecular pela qual os genomas de organismos vivos podem ser modificados. É baseado em uma versão simplificada do sistema de defesa antiviral bacteriano CRISPR Cas9. Ao entregar a nuclease Cas9 complexada com um RNA guia sintético em uma célula, o genoma da célula pode ser cortado em um local desejado, permitindo que os genes existentes sejam removidos e / ou novos adicionados em organismos vivos (in vivo).

A técnica é considerada altamente significativa em biotecnologia e medicina, pois permite que os genomas sejam editados in vivo de maneira barata, fácil e com grande precisão. Pode ser usado na criação de novos medicamentos, produtos agrícolas e organismos geneticamente modificados ou como meio de controle de patógenos e pragas. Também tem possibilidades no tratamento de doenças genéticas hereditárias, bem como doenças decorrentes de mutações somáticas como o câncer.

O desenvolvimento da técnica de edição de genes CRISPR rendeu a Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier o Prêmio Nobel de Química em 2020.

Para examinar a viabilidade de usar a tecnologia para tratar o câncer, Peer e sua equipe escolheram dois dos cânceres mais mortais – glioblastoma e câncer de ovário metastático. O glioblastoma é o tipo mais agressivo de câncer cerebral, com expectativa de vida de 15 meses desde o diagnóstico e taxa de sobrevivência de cinco anos de apenas 3%. Os pesquisadores demonstraram que um único tratamento com CRISPR-LNPs dobrou a expectativa de vida média de camundongos com tumores de glioblastoma, melhorando sua taxa de sobrevida geral em cerca de 30%.

O câncer de ovário é a principal causa de morte entre as mulheres e o câncer mais letal do sistema reprodutor feminino. Como inicialmente não causa dor ou outros sintomas, a maioria dos pacientes é diagnosticada em um estágio avançado da doença, quando as metástases já se espalharam por todo o corpo. Apesar do progresso nos últimos anos, apenas um terço dos pacientes sobrevive a esta doença. Mas o tratamento com CRISPR-LNPs em um modelo de camundongos com câncer de ovário metastático aumentou sua taxa de sobrevivência geral em 80%.

“Este é o primeiro estudo no mundo a provar que o sistema de edição do genoma CRISPR pode ser usado para tratar o câncer em um animal vivo de forma eficaz”, declarou Peer. “É preciso ressaltar que isso não é quimioterapia. Não há efeitos colaterais, e uma célula cancerosa tratada dessa forma nunca se tornará ativa novamente. A tesoura molecular de Cas9 corta o DNA da célula cancerosa, neutralizando-o e evitando permanentemente a replicação.”

“A tecnologia de edição do genoma CRISPR, capaz de identificar e alterar qualquer segmento genético, revolucionou nossa capacidade de interromper, reparar ou mesmo substituir genes de forma personalizada”, acrescentou. “Mas, apesar de seu uso extensivo em pesquisa, a implementação clínica ainda está em sua infância porque um sistema de entrega eficaz é necessário para entregar o CRISPR com segurança e precisão às células-alvo. O sistema de entrega que desenvolvemos tem como alvo o DNA responsável pela sobrevivência das células cancerosas. Este é um tratamento inovador para cânceres agressivos que não têm tratamentos eficazes hoje.”

Os pesquisadores explicaram que, ao demonstrar seu potencial no tratamento de dois cânceres agressivos, a tecnologia abre inúmeras novas possibilidades para o tratamento de outros tipos de câncer, bem como doenças genéticas raras e doenças virais crônicas, como a AIDS. Deve-se notar que uma tecnologia semelhante de mRNA é usada para vacinas Corona pela Moderna e Pfizer (BioNTech).

“Agora pretendemos fazer experimentos com cânceres do sangue que são geneticamente muito interessantes, bem como doenças genéticas como a distrofia muscular de Duchenne”, disse Peer. “Provavelmente levará algum tempo até que o novo tratamento possa ser usado em humanos, mas estamos otimistas. Todo o cenário de drogas moleculares que utilizam RNA mensageiro (mensageiros genéticos) está prosperando – na verdade, a maioria das vacinas COVID-19 atualmente em desenvolvimento são baseadas neste princípio. Quando falamos pela primeira vez sobre tratamentos com mRNA, há doze anos, as pessoas pensaram que era ficção científica. Acredito que, em um futuro próximo, veremos muitos tratamentos personalizados baseados em mensageiros genéticos – para câncer e doenças genéticas. Por meio da Ramot, empresa de transferência de tecnologia da TAU, já estamos negociando com fundações e corporações internacionais, com o objetivo de trazer os benefícios da edição genética para pacientes humanos.”


Publicado em 12/12/2020 16h22

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