Edição genética por CRISPR pode reparar tecidos danificados após um ataque cardíaco
Pesquisadores do Southwestern Medical Center da Universidade do Texas acreditam que uma nova terapia de edição de genes CRISPR-Cas9 pode ajudar a tratar doenças cardíacas e reparar tecidos danificados imediatamente após um ataque cardíaco por meio de um modelo de camundongo.
O estudo foi publicado recentemente na revista Science.
De acordo com Eric N. Olson, Ph.D., professor e presidente do Departamento de Biologia Molecular do Southwestern Medical Center da Universidade do Texas, e autor sênior do novo estudo, a doença cardiovascular é a causa mais frequente de morte em todo o mundo.
No entanto, as opções de tratamento são limitadas e geralmente apresentam efeitos colaterais adversos, de acordo com uma pesquisa de 2008.
“A edição genética permite aos cientistas direcionar os mediadores da doença com alta especificidade e apenas no órgão lesado (ou seja, o coração), o que significa um benefício terapêutico potencialmente alto com menos efeitos colaterais adversos”, explicou Olson.
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Usando um modelo de camundongo, o Dr. Olson e sua equipe estudaram sua nova terapia de edição genética CRISPR-Cas9. Para que os componentes do sistema de edição de genes cheguem ao coração, eles foram empacotados em um sistema de entrega viral que tem como alvo o coração de camundongos e grandes mamíferos.
“O sistema de edição de genes CRISPR-Cas9 consiste em um RNA guia e um editor de base”, ele detalhou quando questionado sobre como funcionava a nova terapia genética.
“O RNA guia corresponde a uma região específica do genoma e atua para aproximar o editor de base de um gene específico. O editor base modifica precisamente o gene. Em nossa abordagem, usamos um RNA guia específico para direcionar o editor de base para o gene CaMKIIδ. O editor de base modificou esse gene para evitar a superativação crônica da proteína do CaMKIIδ, que é uma indutora de doenças cardíacas.”
Os pesquisadores também descobriram que o uso da terapia CRISPR-Cas9 para subjugar o gene CaMKIIδ em camundongos ajudou a protegê-los da lesão por isquemia/reperfusão no coração devido a doenças cardíacas.
Além disso, a equipe descobriu que injetar reagentes de edição de genes em camundongos logo após uma lesão por isquemia/reperfusão os ajudou a recuperar a função cardíaca após danos graves, como um ataque cardíaco.
Quando questionado sobre como esse tipo de terapia genética pode afetar a forma como as doenças cardíacas são tratadas no futuro, o Dr. Olson disse que a revascularização da artéria do infarto com uma intervenção por cateter continuará sendo o primeiro passo terapêutico para pacientes com ataque cardíaco agudo.
“Infelizmente, a função cardíaca costuma ser prejudicada após esse evento”, explicou. “É aí que nossa abordagem pode ser aplicada no futuro para melhorar a função cardíaca após um ataque cardíaco. No entanto, ainda há muito trabalho a ser feito”.
O Dr. Olson disse que para as próximas etapas desta pesquisa, sua equipe tentará melhorar a eficiência e a especificidade de sua construção de edição de genes CRISPR-Cas9 e também tentará encontrar outros métodos de entrega não virais.
“Existem vários estudos de segurança a serem realizados e também precisaremos testar se nossa abordagem funciona em grandes mamíferos”, acrescentou.
Editando doenças cardíacas
A lesão por isquemia-reperfusão, um dano tecidual que ocorre após a privação de oxigênio, pode ser observada após uma variedade de insultos, incluindo os mais comuns, como infarto ou acidente vascular cerebral.
Uma proteína chave que desempenha um papel neste dano é a proteína quinase IIδ dependente de calmodulina de cálcio (CaMKIIδ). Neste estudo, os pesquisadores descobriram que direcionar o gene CaMKIIδ usando a edição genética CRISPR-Cas9 era uma intervenção viável para proteger o tecido cardíaco do dano por isquemia-reperfusão em modelos de camundongos.
A injeção de reagentes de edição de genes logo após a exposição à isquemia foi suficiente para os camundongos se recuperarem de danos cardíacos graves, sugerindo que pode não ser tarde demais para intervir após um ataque cardíaco.
Resumo
A edição genética CRISPR-Cas9 está emergindo como uma terapia prospectiva para mutações genômicas. No entanto, as abordagens de edição atuais são direcionadas principalmente para coortes relativamente pequenas de pacientes com mutações específicas.
Neste estudo, descreve-se uma estratégia cardioprotetora potencialmente aplicável a uma ampla gama de pacientes com doenças cardíacas.
Usou-se a edição de base para remover os locais de ativação oxidativa do CaMKIIδ, um fator primário de doença cardíaca. Foi demonstrado em cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas humanas que editar o gene CaMKIIδ para eliminar resíduos de metionina sensíveis à oxidação confere proteção contra lesão por isquemia/reperfusão.
Além disso, a edição do CaMKIIδ em camundongos no momento da isquemia/reperfusão permite que o coração recupere a função após danos que de outra forma seriam graves.
A edição do gene CaMKIIδ pode, portanto, representar uma estratégia permanente e avançada para a terapia de doenças cardíacas.
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Fontes:
Science, Vol. 379, Nº6628, em 12 de janeiro de 2023.
Medical News Today, notícia publicada em 13 de janeiro de 2023.
