Técnica inovadora de edição genética pode reparar células T defeituosas em pacientes com insuficiência de CTLA-4

Técnica inovadora de edição genética pode reparar células T defeituosas em pacientes com insuficiência de CTLA-4

Um erro nas células que constituem uma parte fundamental do sistema imunológico pode ser reparado usando uma técnica inovadora de edição de genes, mostra uma nova pesquisa liderada por cientistas da UCL em células humanas e ratos.

Os investigadores dizem que o estudo, publicado na Science Translational Medicine, pode levar a novos tratamentos para uma doença rara dos glóbulos brancos que normalmente ajudam a controlar o sistema imunitário - conhecidos como células T reguladoras - e aqueles que protegem o corpo de infecções repetidas e cancro - conhecidos como células T efectoras.

Pacientes com a condição conhecida como insuficiência de CTLA-4 carregam mutações em um gene que faz com que essas células T funcionem de maneira anormal. Isso faz com que sofram de autoimunidade grave, na qual o sistema imunológico ataca seus próprios tecidos e órgãos, incluindo as células sanguíneas.

A condição também prejudica a “memória” do sistema imunológico, o que significa que os pacientes podem ter dificuldade em combater infecções recorrentes dos mesmos vírus e bactérias. Em alguns casos, também pode causar linfoma, um tipo de câncer no sangue.

Em células humanas, os pesquisadores conseguiram atingir o gene defeituoso nas células T de pacientes com insuficiência de CTLA-4 e reparar os erros usando técnicas de edição de genes “cortar e colar” usando o sistema CRISPR/Cas. Isto trouxe o nível de CTLA-4 nas células de volta ao nível das células T saudáveis. Eles também foram capazes de melhorar os sintomas da doença em camundongos com insuficiência de CTLA-4, administrando-lhes injeções de células T editadas por genes (corrigidas).

A coautora sênior, Professora Claire Booth, Professora Mahboubian de Terapia Gênica e Imunologia Pediátrica no UCL Great Ormond Street Institute of Child Health, disse: "É realmente emocionante pensar em levar este tratamento aos pacientes. Se pudermos melhorar seus sintomas e reduzir o risco de doença linfoproliferativa, este será um grande passo em frente. Este artigo em particular é importante porque estamos usando as mais recentes técnicas de edição de genes para conseguir isso "Para corrigir com precisão as células T, que é uma nova abordagem para defeitos de imunidade inata."

CTLA-4 é uma proteína produzida pelas células T que ajuda a controlar a atividade do sistema imunológico. A maioria das pessoas carrega duas cópias funcionais do gene responsável pela produção de CTLA-4, mas aquelas que possuem apenas uma cópia funcional produzem muito pouca proteína para regular adequadamente o sistema imunológico.

Atualmente, o tratamento padrão para a insuficiência de CTLA-4 é um transplante de medula óssea para substituir as células-tronco responsáveis ​​pela produção de células T. Mas os transplantes são arriscados e exigem altas doses de quimioterapia e muitas semanas de internação. Pacientes idosos com insuficiência de CTLA-4 normalmente não estão bem o suficiente para tolerar o procedimento de transplante.

O professor Booth disse: "Há muitos aspectos positivos em nossa abordagem. Acreditamos que, ao corrigir as células T do paciente, muitos dos sintomas da doença podem ser melhorados, sendo muito menos tóxicos do que um transplante de medula óssea. As células são mais simples e a correção das células T é mais fácil. Com esta abordagem, os pacientes precisariam de muito menos tempo no hospital."

A abordagem de edição genética desenvolvida pelos pesquisadores da UCL usa a tecnologia de edição genética CRISPR/Cas9, ganhadora do Prêmio Nobel, para atingir o gene CTLA-4 defeituoso e cortá-lo em dois. Em seguida, uma sequência de DNA corrigida é entregue à célula usando um vírus modificado. Este é então colado sobre a parte defeituosa do gene usando um mecanismo de reparo do DNA celular conhecido como reparo dirigido por homologia.

Isto permitiu aos investigadores obter sequências-chave dentro do gene CTLA-4 – chamado íntron – que permitem que ele seja ligado e desligado pela célula apenas quando necessário.

Os genes que desempenham um papel crucial no controle das respostas imunológicas não estão constantemente ativados e são regulados de maneira muito rígida. A técnica que utilizamos permite-nos deixar intactos os mecanismos naturais (endógenos) que controlam a expressão genética, ao mesmo tempo que corrige o erro no próprio gene.”

Professora Emma Morris,Autor co-sênior, PProfessor de Terapia Clínica Celular e Gênica e Diretor do Departamento de Infecção e Imunidade da UCL

Thomas Fox, pesquisador de doutorado clínico da Wellcome Trust na UCL, liderado e desenvolvido com base no trabalho do Dr. Pietro Genovese, do Dana-Farber/Boston Children's Cancer and Blood Disorder Center, em Boston, Massachusetts, que é um dos autores do estudo.

Embora a insuficiência de CTLA-4 seja rara, a equipa de investigação afirma que a terapia de edição genética que desenvolveram para combater a doença pode ser uma prova de princípio da sua abordagem que poderia ser adaptada para combater outras doenças.

O professor Morris acrescentou: “É uma forma de corrigir mutações genéticas que poderiam ser potencialmente aplicáveis ​​a outras doenças. O panorama geral é que nos permite corrigir genes que estão desregulados ou hiperativos, mas também nos permite compreender muito mais sobre a expressão genética e a regulação genética”.

Fonte:

Faculdade Universitária de Londres

Referência:

Fox, TA, et al. (2022) Edição genética terapêutica de células T para corrigir a insuficiência de CTLA-4. Medicina Translacional da Ciência. doi.org/10.1126/scitranslmed.abn5811.

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