Terapia gênica com variantes de capsídeo do sorotipo 2 de AAV para tratamentos aprimorados de doenças hepáticas

Existem inúmeras doenças monogenéticas graves e difíceis de tratar que são causadas por um defeito em um único gene – também no fígado. Estes incluem os distúrbios da coagulação sanguínea hemofilia A ou B ou a doença metabólica fenilcetonúria. As terapias genéticas podem ajudar, nas quais os genes intactos são transportados diretamente para a célula como uma droga.

Na Europa, alguns terapias genéticas já foram aprovados, por exemplo, para atrofia muscular espinhal (AME), uma doença neuromuscular congênita com fraqueza e atrofia muscular severa. A fim de entregar os genes terapêuticos ao alvo, os chamados vetores virais são usados ​​como “taxis de genes”. Entre os representantes mais conhecidos estão os vírus adeno-associados (AAV).

Uma equipe de pesquisa da Escola de Medicina de Hannover (MHH), liderada pelo professor Dr. Hildegard Büning, especialista em AAV e vice-chefe do Instituto de Hematologia Experimental, desenvolveu duas novas variantes de AAV que são mais eficazes e podem, portanto, ser consideradas para o tratamento direcionado do fígado doenças. Os resultados já foram publicados na revista Hepatologia.

Nem todos os táxis genéticos atingem seu alvo

Embora os vetores AAV sejam derivados de vírus, eles servem exclusivamente como meio de transporte na terapia gênica. Com o envelope viral, o chamado capsídeo, os vetores AAV se acoplam na célula do corpo e contrabandeam sua carga genética para o interior da célula. Lá ele é lido e convertido na proteína correspondente de acordo com seu projeto.

No entanto, nem todos os táxis genéticos chegam ao seu destino. Às vezes, eles descarregam sua carga no lugar errado porque atingem outros tecidos além do órgão-alvo desejado. Além disso, podem ser reconhecidos como estrangeiros pelo sistema imunológico e interceptado e destruído por anticorpos AAV neutralizantes.

“Em nosso trabalho, procuramos variantes de AAV que, por um lado, atingem o fígado com precisão e não se dispersam em outros tecidos e, por outro, escapam dos anticorpos neutralizantes”, diz a Dra. Nadja Meumann, primeira autora do o estudo. Para isso, o cientista procurou candidatos adequados com estruturas de capsídeo em um chamado capsídeo variante biblioteca entre mais de um milhão de variantes de AAV, que funcionam tanto em células hepáticas de camundongos quanto em células hepáticas humanas.

“Essa possibilidade de aplicação entre espécies é muito importante para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, pois possibilita os ensaios pré-clínicos necessários no modelo de camundongo e sua transferência para os ensaios clínicos posteriores em humanos”, explica o biotecnólogo molecular.

Variantes do vetor AAV já bem-sucedidas em camundongos contra distúrbios da coagulação sanguínea

Dr. Meumann então treinou variantes de AAV adequadas no modelo de rato. “AAV como vírus são normalmente ingeridos através do trato respiratório na natureza e têm que treinar novamente, por assim dizer, se quiserem entrar na corrente sanguínea por meio de uma injeção e atingir o fígado a partir daí”, explica o professor Büning.

A evolução dirigida é como os biólogos chamam essa maneira de obter as propriedades desejadas mais rapidamente com um processo de seleção inteligente. Duas variantes de AAV chamadas MLIV.K e MLIV.A venceram a corrida. Eles encontram as células do fígado de forma rápida e confiável e garantem que o projeto do gene terapêutico seja realmente implementado nas células.

“Já conseguimos tratar com sucesso camundongos que sofrem de hemofilia B com essas variantes”, diz o biólogo molecular. Por injeção intravenosa, MLIV.K e MLIV.A foram capazes de atingir as células do fígado através da corrente sanguínea e entregar o projeto para o fator de coagulação ausente. Outra vantagem das duas variantes de vetor é que elas aparentemente fazem seu trabalho não apenas de maneira confiável, mas também de maneira muito eficiente.

“Isso significa que geralmente precisamos de uma dose mais baixa para alcançar o sucesso do tratamento”, diz o professor Büning. E isso reduz significativamente os custos por unidade de tratamento – um ponto positivo importante, porque terapia de genes ainda é uma forma de terapia muito cara.

Antes de poder ser usado clinicamente, sua eficácia e tolerabilidade ainda precisam ser confirmadas em estudos adicionais em modelos animais de grande porte e, posteriormente, também em estudos clínicos em humanos. Mais de 400 doenças monogenéticas são conhecidas para o fígado. Portanto, pode haver muito mais empregos de transporte esperando pelos táxis genéticos MLIV.K e MLIV.A no futuro.

Fornecido por Medizinische Hochschule Hannover