Descobertas novas ferramentas para tratar degenerações da retina em estágios avançados da doença

Universidade da Pensilvânia

As degenerações hereditárias da retina (IRDs) são um grupo de distúrbios genéticos que levam à perda progressiva da visão, pois as células sensíveis à luz do olho – os fotorreceptores – morrem devido a mutações nos genes necessários para sua função e sobrevivência.

A terapia genética surgiu como uma abordagem promissora, substituindo ou complementando genes defeituosos para preservar ou restaurar a visão. No entanto, a maioria das estratégias de terapia genética existentes foi desenvolvida e testada nos estágios iniciais da doença – deixando uma grande lacuna no tratamento de pacientes diagnosticados após a ocorrência de danos significativos na retina.

Agora, em um estudo publicado na Molecular Therapy, pesquisadores da Divisão de Terapias Experimentais da Retina da Escola de Medicina Veterinária da Universidade da Pensilvânia (Penn Vet) e seus colaboradores desenvolveram um novo e poderoso kit de ferramentas para ajudar a fechar essa lacuna.

Liderada por Raghavi Sudharsan, professora assistente de oftalmologia experimental, da Penn Vet, e William A. Beltran, professor de oftalmologia Corinne R. Henry Bower, a equipe desenvolveu quatro novos promotores específicos de fotorreceptores. Esses “segmentos curtos de DNA atuam como ‘interruptores’ moleculares para ativar o gene terapêutico nas células-alvo, impulsionando a expressão genética forte e específica em fotorreceptores de bastonetes e cones, mesmo nos estágios intermediários e tardios da doença”, explica Sudharsan, principal autora do artigo.

“A maioria dos promotores usados atualmente foi testada apenas em modelos animais saudáveis, e seu desempenho geralmente diminui quando a retina degenera”, continua Sudharsan. “Em contraste”, diz ela, “os promotores recém-desenvolvidos foram selecionados com base em sua capacidade de ativar a atividade genética em retinas que já haviam perdido mais da metade de seus fotorreceptores – tornando-os mais relevantes para os estágios da doença em que os pacientes são frequentemente diagnosticados”. Em comparações diretas, os novos promotores superaram o promotor GRK1, amplamente utilizado, tanto em termos de força de expressão como de especificidade.

“Este estudo aborda um dos maiores obstáculos no tratamento da IRD: como fornecer terapia genética eficaz depois que uma grande parte da retina já se degenerou”, diz Sudharsan. “Ficamos particularmente entusiasmados com o desempenho dos promotores baseados em GNGT2, que mostraram forte expressão em bastonetes e cones, mesmo em estágios avançados da doença. E seu tamanho pequeno – menos de 850 pares de bases – os torna ideais para embalagens de AAV [vírus adenoassociado], ao contrário de alguns promotores de cone convencionais que são significativamente maiores.

A equipe também enfatizou que a alta especificidade desses promotores para fotorreceptores pode ajudar a limitar os efeitos fora do alvo e reduzir as respostas imunes potenciais – considerações importantes para segurança e eficácia a longo prazo.

Os pesquisadores usaram uma combinação de análise transcriptômica, modelagem in silico e triagem in vivo em modelos de animais de grande porte para identificar um conjunto de novos promotores curtos que permanecem ativos em fotorreceptores degenerados. Isso inclui promotores derivados dos genes GNGT2, IMPG2 e PDE6H, que demonstraram forte expressão específica da célula quando entregues via AAVs nas retinas de modelos caninos que imitam IRDs humanos.

“Essas descobertas destacam a importância de testar promotores em modelos clinicamente relevantes e em estágios apropriados da doença, algo que infelizmente não pode ser estabelecido em culturas de células ou organoides da retina”, diz William A. Beltran, que dirige a Divisão de Terapias Experimentais da Retina. “Eles estabelecem as bases para uma nova geração de terapias genéticas que são mais potentes, precisas e responsivas às necessidades clínicas do mundo real de pacientes com degenerações retinianas hereditárias, sejam pessoas ou animais.”

Uma patente provisória sobre a tecnologia promotora foi registrada pela Universidade da Pensilvânia.