A edição de genes corrige a mutação de células falciformes

Blood retirado de um doente com células falciformes.NIH Ramo de Hematologia Molecular e Clínica

A doença das células falciformes é uma doença sanguínea hereditária que afecta mais de 90.000 americanos, na sua maioria afro-americanos. A doença é causada por um defeito no gene da beta-globina, um componente da hemoglobina. A hemoglobina é uma proteína dos glóbulos vermelhos do sangue que transporta oxigénio por todo o corpo. A forma defeituosa da beta-globina torna normalmente os glóbulos vermelhos redondos rígidos, pegajosos e em forma de foice. Estas células deformadas podem bloquear o fluxo sanguíneo, causando dores graves, lesões de órgãos e derrame.

Os glóbulos vermelhos são feitos na medula óssea a partir de células estaminais do sangue. Algumas pessoas com doença falciforme têm sido tratadas com sucesso com transplantes de células estaminais do sangue. Este tratamento, contudo, requer um dador compatível e tem muitos riscos.

Uma equipa de investigação liderada pelos Drs. Jacob E. Corn da Universidade da Califórnia, Berkeley, Dana Carroll da Universidade de Utah, e David I. K. Martin da UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland decidiu utilizar técnicas de edição de genes para corrigir o defeito genético responsável pela doença falciforme. A investigação foi apoiada em parte pelo Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais (NIGMS) do NIH, Instituto Nacional sobre Abuso de Álcool e Alcoolismo (NIAAA), e Instituto Nacional de Ciências da Saúde Ambiental (NIEHS). Os resultados foram publicados a 12 de Outubro de 2016, em Science Translational Medicine.

Os cientistas optimizaram um procedimento utilizando a ferramenta de edição de genes CRISPR/Cas9 para reparar o gene defeituoso da beta-globina nas células estaminais do sangue de pessoas com doença falciforme. Quando as células estaminais corrigidas amadureceram em glóbulos vermelhos no laboratório, tiveram níveis aumentados de hemoglobina adulta normal e níveis diminuídos da forma falciforme.

Os investigadores quiseram determinar a seguir se as células da medula óssea editadas pelo gene poderiam permanecer num organismo vivo o tempo suficiente para ter benefício terapêutico. Devido à dificuldade de obter células estaminais sanguíneas com o defeito da beta-globina, injectaram células estaminais sanguíneas normais que foram editadas geneticamente em ratos com sistemas imunitários suprimidos. Verificaram que uma média de 2% das células estaminais editadas permaneceram na medula óssea após 4 meses. Um rato manteve mais de 6% das células estaminais editadas. Estes níveis poderiam ser potencialmente benéficos a nível clínico.

Embora os métodos descritos no estudo ainda precisem de ser melhorados e ampliados, eles demonstram um caminho potencial para o desenvolvimento de um tratamento de edição de genes para a doença falciforme.

“Estamos muito entusiasmados com a promessa desta tecnologia”, diz Corn. “Ainda há muito trabalho a fazer antes que esta abordagem possa ser utilizada na clínica, mas temos esperança de que ela abra caminho a novos tipos de tratamento para pacientes com doença falciforme.”

“É muito gratificante ver a tecnologia de edição de genes ser trazida para aplicações práticas”, diz Carroll.

Esta abordagem de edição de genes poderia também ser usada para explorar formas de tratar outras doenças do sangue que são causadas por uma única mutação.

por Carol Torgan, Ph.D.