Molécula recém-projetada pode ajudar a tratar doença pulmonar mortal

Visão geral das modificações que diferenciam o miR-29 de segunda geração do MRG-201/Remlarsen de primeira geração. Em cima, MRG-201 de primeira geração, o composto original, em baixo, MRG-229 (imitação do miR-29 de próxima geração), o composto de segunda geração. Bases de DNA: círculos brancos = base não modificada, círculos azuis = 2’OMe, círculos roxos = 2’F, ligações: círculos verdes = ligação fosforodiéster, círculos laranja = ligação fosforotioato (PS). Modificação do terminal NH2: MRG-201/Remlarsen = colesterol, BiPPB = peptídeo de ligação ao receptor beta do fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGFβR) (BiPPB). Crédito: eBioMedicine (2022). DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.104304

A fibrose pulmonar idiopática (FPI) é uma condição mortal. As únicas terapias disponíveis podem retardar a progressão da doença, mas não são uma cura e muitas vezes causam efeitos colaterais intoleráveis. Os pacientes diagnosticados com a doença morrerão dentro de três a cinco anos após o diagnóstico. “É mais letal do que a maioria dos cânceres”, diz Naftali Kaminski, MD, Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. Professor de Medicina (Pulmonary) da Yale School of Medicine.

Uma equipe liderada por Kaminski usou uma molécula recém-projetada, chamada MRG-229, com potenciais implicações terapêuticas para a FPI. O estudo é um dos primeiros a usar um mímico de microRNA como uma terapêutica viável nos pulmões. O grupo publicou suas descobertas em 17 de outubro em eBioMedicine.

“Sinto-me tão sortudo por ter contribuído para este trabalho porque poderia levar a um tratamento para uma doença tão devastadora”, diz Maurizio Chioccioli, Ph.D., instrutor da Escola de Medicina de Yale e primeiro autor. “Pude tocar com as mãos em algo que pode ser uma grande esperança para muitas pessoas.”

A molécula de microRNA miR-29 está ligada à fibrose

Pacientes que sofrem de FPI experimentam cicatrizes em tecido pulmonar que pode causar dificuldade para respirar. Quase uma década atrás, a equipe de Kaminski descobriu que o acúmulo de tecido cicatricial nos pulmões estava ligado a uma diminuição de uma molécula de microRNA chamada miR-29. Outros estudos documentaram que a cicatrização em outros órgãos também estava relacionada ao declínio desse microRNA. Isso despertou o interesse da equipe em criar uma molécula semelhante ao miR-29 que pudesse ser administrada aos pacientes com o objetivo de reverter essa cicatriz.

Em 2014, a equipe de Kaminski publicou seu trabalho em um imitador de miR-29 de primeira geração, Remlarsen/MRG-201, que mostrou que altas doses do imitador de miR-29 poderiam reduzir a fibrose. A dosagem usada no estudo foi muito alta para dar a pacientes humanosmas o trabalho foi uma evidência promissora para Yale e miRagen Therapeutics (agora Viridian Therapeutics) para estabelecer uma colaboração financiada pelo NIH-NHLBI para desenvolver mimetizadores de microRNA como terapêutica de IPF.

A imitação de microRNA reduz a fibrose em várias configurações

Em seu último estudo, a equipe criou sua nova e melhorada molécula MRG-229. Eles modificaram quimicamente a molécula para torná-la mais estável e adicionaram um peptídeo que permitiu uma entrega mais direcionada.

Usando vários modelos, a equipe estudou a capacidade de seu mais recente imitador de microRNA de reduzir a fibrose. Primeiro, eles mostraram que o MRG-229 diminuiu a fibrose em fibroblastos de pulmão humano cultivados. Em seguida, eles testaram a molécula em modelos de camundongos. Esses modelos revelaram que o MRG-229 não apenas mostrou atividade antifibrótica, mas também pode ser administrado em uma dose de apenas um décimo da força do MRG-201 original. Eles também descobriram que, além de ser administrado por via intravenosa, o MRG-229 pode ser administrado por via subcutânea [under the skin], que é menos arriscado para os pacientes e que poderia ser administrado efetivamente em uma frequência menor que o MRG-201. “Com este modelo, começamos a ver o MRG-229 como uma opção viável para testes em humanos”, diz Kaminski.

Finalmente, eles testaram sua molécula em segmentos pulmonares humanos para entender melhor sua eficácia no tecido humano. “Pegamos pulmões humanos, cortamos muito finamente, cultivamos e depois causamos cicatrizes neles”, diz Kaminski. Mais uma vez, o MRG-229 foi bem sucedido na redução da fibrose. “Nós provamos em vários modelos – in vivo, ex vivo e in vitro – que através do uso de um mimetizador de microRNA poderíamos reverter a fibrose”, diz ele.

Depois de encontrar resultados promissores em vários modelos, a equipe realizou vários estudos toxicológicos em ratos e primatas não humanos para avaliar a segurança da molécula como um potencial terapêutico. Eles descobriram que o MRG-229 foi bem tolerado e não criou nenhum efeito adverso.

Além disso, eles estudaram duas coortes de pacientes com FPI para determinar os melhores candidatos para uma nova terapêutica. Em colaboração com Gisli Jenkins (National Heart and Lung Institute, Imperial College London, Londres, Reino Unido) e Jose Herazo (Universidade do Sul da Flórida, Tampa, FL, EUA), eles testaram os níveis sanguíneos de miR-29 e descobriram que baixos níveis de miR -29 foram correlacionados com um risco aumentado de mortalidade. “Esta descoberta é importante para orientar os pesquisadores para os pacientes que devem receber este medicamento no futuro”, diz Kaminski.

Uma nova terapêutica promissora para FPI

Kaminski sente que o trabalho de sua equipe é uma evidência poderosa em apoio ao MRG-229 como terapêutico. “Nosso estudo é único porque incorporamos o conceito de triangulação, no qual testamos três modelos – in vitro, ex vivo e in vivo”, diz ele. “Fazemos muitas pesquisas empolgantes onde descobrimos muitas coisas, mas raramente fazemos algo de uma maneira que seja atraente para alguém realmente dar o próximo passo e testá-lo em humanos”.

Hoje, as opções de tratamento para FPI são escassas. “Um dos problemas com muitos dos medicamentos que damos é que eles deveriam funcionar no pulmão, mas na verdade atingem todas as células do corpo”, diz ele. “Isso faz com que os pacientes se sintam doentes, e muitos param de tomar o medicamento porque nunca se sentem melhor. Assim, embora as terapias atuais melhorem o pulmão, elas não melhoram o bem-estar do paciente”. Como o MRG-229 é projetado com um receptor de direcionamento para limitar seu impacto fora do pulmão e mostrou-se segura e eficaz em animais, a equipe espera que a molécula seja tolerável em pacientes humanos.

O MRG-229 está se aproximando do final do estágio pré-clínico de desenvolvimento de medicamentos. Terá de ser formulado para humanos e depois testado extensivamente primeiro para segurança e depois para eficácia em ensaios clínicos em humanos antes que ele possa ser aprovado para uso em pacientes, diz Rusty Montgomery, Ph.D., autor co-correspondente do artigo e um dos desenvolvedores originais da droga. “Esperamos que a publicação de nosso trabalho desperte o interesse no potencial desenvolvimento clínico do miR-29 como terapia nos pulmões e possivelmente em outros órgãos”, diz ele.

Kaminski acrescenta: “Eu acho que, com o recente sucesso da terapêutica de RNA, como as vacinas COVID19, e a necessidade desesperada não atendida de novas terapias na FPI e dos resultados, a comunidade de pesquisa clínica e a indústria deveriam estar animadas para tentar trazer MiR-29 mimetismo para humanos – eu realmente espero que isso aconteça.”