Edição genética com nanopartículas lipídicas restaurou até 100% da função normal do CFTR em testes de laboratório
Uma abordagem de edição genética com nanopartículas lipídicas inseriu um gene CFTR saudável completo em células humanas das vias aéreas e restaurou de 88% a 100% da função normal do CFTR em testes de laboratório. A estratégia não viral foi concebida como uma via independente da mutação para a fibrose cística.
Pesquisadores desenvolveram uma estratégia não viral de edição genética para fibrose cística que usa nanopartículas lipídicas para inserir uma cópia completa e saudável do gene CFTR em células humanas das vias aéreas. Em testes de laboratório, o tratamento inseriu um gene CFTR saudável em aproximadamente 3% a 4% das células e restaurou entre 88% e 100% da função normal do canal CFTR em toda a população celular.
O estudo, publicado em Advanced Functional Materials, mostrou que nanopartículas lipídicas podem ser projetadas para transportar três componentes da maquinaria de edição genética: CRISPR para cortar o DNA em um local preciso, moléculas-guia para direcionar o local genômico correto e um molde de DNA que codifica uma cópia completa e funcional do gene CFTR. Os pesquisadores disseram que colocar tudo isso em uma única partícula, especialmente um gene tão grande quanto o CFTR, não havia sido demonstrado anteriormente.
Os pesquisadores testaram o sistema em células humanas das vias aéreas cultivadas em laboratório que carregavam uma mutação grave de fibrose cística que não responde aos medicamentos existentes. O gene CFTR de substituição foi projetado para maximizar a produção de proteína assim que entrasse na célula, permitindo que mesmo um pequeno número de células corrigidas tivesse um efeito desproporcionalmente grande.
A fibrose cística é causada por mutações no gene CFTR, que codifica um canal que ajuda a mover cloreto e água pela superfície das células das vias aéreas. Embora os moduladores de CFTR tenham transformado o tratamento para muitas pessoas com fibrose cística, cerca de 10% dos pacientes produzem pouca ou nenhuma proteína CFTR, não deixando nada sobre o qual esses medicamentos possam atuar.
Como há mais de 1.700 mutações associadas à fibrose cística, a equipe buscou desenvolver uma terapia gênica universal, independente da mutação. Ao inserir um gene terapêutico diretamente no genoma, a estratégia pode permitir que as células continuem produzindo proteína CFTR funcional ao longo do tempo, sem necessidade de redosagem.
Os pesquisadores disseram que o próximo desafio é levar a terapia às células-tronco das vias aéreas localizadas profundamente no revestimento protetor do pulmão, que se renovam continuamente e reparam o tecido pulmonar. Eles também identificaram o muco espesso nas vias aéreas, uma marca registrada da fibrose cística, como outro obstáculo para alcançar essas células.