EDITADO
Pela primeira vez, pesquisadores usaram ferramentas de edição genética em macacos adultos para desativar um gene em grande parte do fígado. A abordagem reduziu os níveis de colesterol no sangue, sugerindo um tratamento para doenças cardíacas. O estudo também poderia abrir caminho para o tratamento de certas doenças genéticas causadas por uma proteína defeituosa.
“É um trabalho muito bom, uma das primeiras demonstrações de ferramentas de edição genética usadas com alta eficiência em primatas não humanos”, diz o cardiologista e geneticista Kiran Musunuru, da Universidade da Pensilvânia (UPenn), que não esteve envolvido no estudo.
Primatas editados por genes não são novidade. A China usou a famosa tesoura de DNA CRISPR, que corta DNA em um local específico, em embriões de macacos para produzir animais com genomas modificados para o estudo de doenças. Mais controverso, os pesquisadores chineses repararam um gene causador de doença em embriões humanos iniciais com CRISPR, embora os embriões não pudessem se desenvolver. E a Sangamo Therapeutics, uma empresa em Richmond, Califórnia, empregou uma antiga ferramenta de edição de genes chamada nucleases de dedo de zinco para eliminar um gene em algumas das células de pacientes com HIV para ajudá-las a resistir ao vírus. Esse tratamento é conhecido como “ex vivo” porque envolve a edição das células sanguíneas de um paciente em um prato, e então coloca as células de volta no paciente.
Médicos e pesquisadores, no entanto, sonham em entregar CRISPR e outros editores de genoma diretamente em pacientes para corrigir genes mutantes ou tratar doenças de outras formas. A Sangamo, por exemplo, lançou um pequeno teste clínico testando in vivo – no corpo – a entrega de suas nucleases para guiar um novo gene para um local específico em uma pequena fração das células hepáticas de um paciente, de modo a produzir uma proteína necessária.
Mas reduzir os níveis de uma proteína problemática produzida no fígado requer a edição de uma grande fração das células do órgão. O pesquisador de terapia genética de longa data James Wilson e seus colegas da UPenn queriam alvejar o PCSK9 , um gene cuja proteína impede a remoção do colesterol nocivo da lipoproteína de baixa densidade (LDL) do sangue; altos níveis de colesterol LDL podem aumentar o risco de uma doença cardíaca ou derrame. Várias empresas desenvolveram drogas que inibem a proteína e reduzem o colesterol LDL.
O laboratório de Wilson está usando vírus aparentemente inofensivos conhecidos como vírus adeno-associados (AAV) que são amplamente usados em terapia genética para distribuir ferramentas de edição de genes para células, onde eles cortam o genoma em um ponto específico que a célula não conserta corretamente, desabilitando o gene. Quando sua equipe usou uma injeção de AAV para fornecer um tipo de CRISPR projetado para cortar o gene PCSK9, a abordagem teve sucesso em camundongos, mas não em macacos rhesus. Então, os pesquisadores usaram o AAV para fornecer uma ferramenta diferente de edição de genes, chamada meganuclease, fornecida pela empresa Precision BioSciences, em Durham, Carolina do Norte.
“Funcionou incrivelmente bem”, diz Wilson: Após 4 meses, até 64% das células hepáticas nocautearam o gene PCSK9, nos seis macacos tratados. Na dose mais alta, os níveis sanguíneos de proteína PCSK9 do animal caíram 84% e o colesterol LDL declinou 60%, relatou a equipe na Nature Biotechnology. Por razões pouco claras, as células editadas pararam de produzir a meganuclease. Isso é bom porque a enzima persistente pode causar edições indesejadas.
O tratamento com meganuclease fez com que as enzimas do fígado aumentassem, indicando uma resposta imune, o que não era inesperado porque esta molécula provinha de algas. Mamíferos sentiriam uma proteína estranha, diz Wilson. Ele também fez cortes em outros locais que não o gene PCSK9, o que poderia causar câncer.
Ainda assim, Wilson acha que, com melhorias, tal tratamento de edição de gene PCSK9 poderia ser oferecido a pacientes com doenças cardíacas com colesterol alto que não podem tolerar drogas que bloqueiam a proteína PCSK9. Ele também é promissor para doenças metabólicas, como a amiloidose, na qual proteínas defeituosas produzidas por genes no fígado se acumulam e danificam o corpo.
“O bom é que o efeito sobre o colesterol foi estável ao longo de um ano”, diz Musunuru, que na Universidade de Harvard desativou o gene PCSK9 em ratos usando um vírus mais potente, mas mais arriscado para entregar CRISPR.
No entanto, Musunuru e outros observam que a abordagem de Wilson tem concorrência: Intellia Therapeutics, uma empresa em Cambridge, Massachusetts, que trabalha com CRISPR, anunciou recentemente que reduziu em até 80% os níveis de transtirretina, uma proteína que provoca um tipo de amiloidose, em macacos. A empresa usou uma injeção de nanopartículas contendo RNA para CRISPR para obter a ferramenta de edição nas células do fígado. As nanopartículas podem oferecer muitas vantagens de segurança sobre o AAV, observa o geneticista Daniel Anderson, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge, que as desenvolveu para fornecer CRISPR em camundongos. Enquanto chama o estudo de Wilson de “emocionante”, Anderson diz: “É muito cedo para dizer quais dessas abordagens se traduzirão” em pessoas.