A verdade sobre terapia genética e edição de genoma na distrofia muscular de Duchenne

Atualizado: Ago 12


Este artigo da World Duchenne Organization concentra-se nas últimas descobertas sobre terapia genética e edição do genoma para DMD e discute os benefícios e riscos desses tratamentos experimentais.


Sobre a distrofia muscular de Duchenne

A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é a forma mais comum de distrofia muscular, afetando cerca de 1 em 5.000 meninos recém-nascidos em todo o mundo. A principal característica é a perda progressiva da função muscular , eventualmente levando também à perda da função respiratória e cardíaca. DMD é causada por mutações no gene DMD . Isso leva à ausência da proteína distrofina , que desempenha um papel importante nas células musculares. Sem distrofina, as células musculares são facilmente danificadas, levando à perda dessas células e, portanto, à função muscular.


Tratamento

Atualmente, o principal tratamento para a DMD são os corticosteroides , que não curam a doença, mas retardam a progressão da doença. Os corticosteroides não trazem de volta a proteína distrofina ausente. Várias abordagens para restaurar parcialmente a proteína distrofina são atualmente investigadas. Três medicamentos foram aprovados até agora, que têm efeitos moderados e são adequados apenas para grupos específicos de pacientes: translarna, que permite a transleitura através de um stop codon prematuro (EMA, Europa) e os compostos de exon skipping eteplirsen (FDA, EUA) e viltolarsen ( MHLW, Japão).


Outras terapias para substituir ou restaurar a proteína distrofina, atualmente em diferentes estágios de desenvolvimento, são a terapia genética e a edição genética . Estes não são uma cura, mas eles, assim como o códon de parada, leitura ou exon skipping, visam permitir a produção de uma proteína distrofina parcialmente funcional . Isso pode retardar, mas não interromper a progressão da doença, e certamente não pode reverter a perda de tecido muscular e função . Existem ainda vários obstáculos que precisam ser superados antes que essas terapias possam chegar aos pacientes.


Terapia genética em DMD

O objetivo da terapia genética é adicionar um gene saudável às células musculares para permitir a produção normal de distrofina. Existem vários desafios para usar essa abordagem para DMD.


Em primeiro lugar, uma grande parte do nosso corpo (30-40%) consiste em músculos , cada um contendo bilhões de células musculares , por sua vez contendo bilhões de núcleos , nos quais os genes estão localizados. Uma grande proporção desses núcleos deve ser alcançada antes que a terapia possa ter qualquer efeito. A entrega é um problema. Normalmente, vetores virais inativados são usados, mas o único vetor que pode infectar o músculo com eficiência é o vírus adeno-associado (AAV). Como os AAVs são muito pequenos e o gene da distrofina é grande , isso não se encaixa. Portanto, microdistrofinas são usadas, proteínas contendo apenas as partes mais importantes para sua função. No entanto, ainda não é totalmente conhecido como essas microdistrofinas serão funcionais nos pacientes.


Outro problema é que, devido ao turnover das células musculares - o turnover das proteínas é a renovação ou reposição contínua de proteínas no organismo -, os genes se perderão com o tempo e, com isso, a produção de distrofina diminuirá . Infelizmente, apenas o tratamento de uma vez é possível, uma vez que há imunidade aos AAVs . Além disso, em uma grande parte da população, os anticorpos AAV já existem , tornando o tratamento atualmente impossível. Outros desafios são que, no momento, a fabricação em grande escala é difícil e pouco se sabe sobre a segurança de longo prazo dos AAVs.


Atualmente, alguns ensaios clínicos de pequena escala estão em andamento, revelando vários problemas. No primeiro ensaio, foi observada muito pouca produção de microdistrofina , portanto, doses mais altas foram usadas nos ensaios subsequentes. Uma vez que efeitos colaterais graves foram desenvolvidos, alguns desses testes foram temporariamente suspensos.



Um diagrama de algumas das proteínas da célula muscular. Imagem de Steve Graepel.


Edição do genoma

Com a edição do genoma, uma pequena parte é cortada do DNA do gene que tem a mutação. Assim como a técnica do exon skipping, isso permite que a tradução do gene continue para produzir uma proteína funcional novamente. Para isso, é necessário um sistema de dois componentes: um guia- CRISPR é usado, que direciona Cas9 (a enzima que corta o DNA) para o local específico no DNA onde deve cortar. Ao contrário do exon skipping, que ocorre no nível do RNA, sendo portanto transitório (o RNA é uma cópia temporária do gene, produzida quando as proteínas precisam ser feitas), a edição do genoma acontece no nível do DNA, por isso é permanente. Portanto, esta abordagem pode ter a vantagem sobre o exon skipping por ser necessário apenas um tratamento.


A edição do genoma até agora só foi testada em modelos de camundongos , não em pacientes, e muitas perguntas e problemas ainda permanecem. Em primeiro lugar, também aqui a entrega ao músculo é um problema . Novamente, AAVs podem ser usados, mas como é um sistema de dois componentes, ambos os componentes não cabem em um único AAV pequeno, então dois AAVs são necessários. Isso significa que um AAV contendo CRISPR e um AAV contendo Cas9 devem alcançar a mesma célula antes de ser eficaz. Isso prejudica a eficiência.


Várias outras questões já discutidas acima para a terapia genética desempenham um papel. Aqui, o efeito também se perderá com o tempo, o retratamento não é possível e muitos pacientes já têm anticorpos pré-existentes. A fabricação em grande escala também é um problema.


Existem as mesmas preocupações sobre a segurança a longo prazo do uso de AAVs. Além disso, se o CRISPR não for específico para a localização alvo, mas também se ligar a outros locais no DNA, outras alterações permanentes no DNA poderiam ser induzidas , o que pode ser prejudicial. Por outro lado, a edição do genoma é, assim como o salto de exon skipping, específica para mutações , o que significa que não será adequada para todos os tipos de mutações e diferentes compostos CRISPR devem ser desenvolvidos para diferentes mutações.


Para obter mais informações sobre as possibilidades e os equívocos da edição do genoma, clique aqui .


Fonte: https://www.share4rare.org/news/between-hype-and-hope-truth-about-gene-therapy-and-genome-editing-duchenne-muscular-dystrophy?s=08

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