Há décadas, pesquisadores estudam o uso da terapia genética para cegueira e tratamento de outras doenças oftalmológicas. Por exemplo, um trabalho da Universidade da Pensilvânia (EUA) desenvolveu um tratamento genético experimental que busca recuperar a visão de portadores de amaurose congênita de Leber (LCA) e de deficiência visual grave. 

Já um estudo da University College London (UK), de Londres, conseguiu restaurar parcialmente a função dos cones (uma das células da retina) de dois jovens que nasceram com acromatopsia por meio da terapia genética.

Agora, uma nova pesquisa empregou nanotecnologia para criar uma nova abordagem à terapia genética que pode melhorar a forma como os médicos tratam formas hereditárias de cegueira.

O trabalho é realizado pela Oregon Health & Science University e pela Oregon State University, dos Estados Unidos. Os primeiros resultados foram publicados recentemente na Science Advances.

Em seguida, saiba mais sobre os achados e como podem auxiliar no desenvolvimento de novas terapias genéticas baseadas em nanopartículas lipídicas.

A pesquisa

Os cientistas desenvolveram uma abordagem que usa nanopartículas lipídicas (minúsculas bolas de gordura feitas em laboratório) para fornecer cadeias de ácido ribonucléico mensageiro, ou mRNA, dentro do olho. Para tratar a cegueira, o mRNA será projetado para criar proteínas que editam mutações genéticas que prejudicam a visão.

No estudo publicado, a equipe demonstra como o sistema de entrega de nanopartículas lipídicas atinge as células fotorreceptores, tanto em camundongos quanto em primatas não humanos. As nanopartículas são revestidas com um peptídeo, que a equipe identificou como sendo atraído por fotorreceptores.

Como primeira prova de conceito, mRNA com instruções para produzir proteína fluorescente verde foi colocado dentro de nanopartículas.

Os resultados

Depois de injetar esse modelo de terapia genética, a equipe usou uma variedade de técnicas de imagem para examinar os olhos tratados. 

O tecido retiniano dos animais brilhou em verde, ilustrando que o invólucro de nanopartículas lipídicas alcançou os fotorreceptores e que o mRNA que ele entregou entrou com sucesso na retina e criou uma proteína verde fluorescente. 

Esta pesquisa marca a primeira vez que as nanopartículas lipídicas são conhecidas por terem alvo fotorreceptores em um primata não humano.

Terapia genética para cegueira com AVV

A coautora do estudo, Renee Ryals, explica que mais de 250 mutações genéticas foram associadas a doenças retinianas hereditárias, mas apenas uma tem uma terapia genética aprovada nos Estados Unidos. 

Esse tratamento depende amplamente do vírus adeno-associado (AAV) para fornecer moléculas de revisão de genes. Porém, o AVV tem algumas limitações.

O vírus é relativamente pequeno e não pode conter fisicamente máquinas de edição de genes para algumas mutações complexas. E a terapia genética baseada em AAV só pode fornecer DNA, o que resulta na criação contínua de moléculas de edição de genes que podem levar a edições genéticas não intencionais.

Já as nanopartículas lipídicas são uma alternativa promissora porque não possuem restrições de tamanho como o AAV. Além disso, podem fornecer mRNA, que apenas mantém o maquinário de edição de genes ativo por um curto período de tempo, o que pode impedir edições fora do alvo. 

O potencial das nanopartículas lipídicas foi ainda comprovado pelo sucesso das vacinas COVID-19 baseadas mRNA, que também foram as primeiras a serem autorizadas nos Estados Unidos, graças à velocidade e ao volume em que puderam ser fabricadas.

“Melhorar as tecnologias usadas para terapia genética pode fornecer mais opções de tratamento para prevenir a cegueira. As descobertas do nosso estudo mostram que as nanopartículas lipídicas podem nos ajudar a fazer exatamente isso”, afirma Ryals.

Próximos passos

Agora, os cientistas estão trabalhando em pesquisas de acompanhamento para quantificar quanto da proteína verde fluorescente é expressa em modelos animais de retina. Além disso, estão desenvolvendo uma terapia com mRNA que carrega o código para moléculas de edição de genes.

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