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Edição genética por CRISPR pode reparar tecidos danificados após um ataque cardíaco

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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 sênior1 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 colaterais2 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 coração3), o que significa um benefício terapêutico potencialmente alto com menos efeitos colaterais2 adversos”, explicou Olson.

Leia sobre "Genética - conceitos básicos" e "Doenças cardiovasculares4 - o que são".

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 coração3, eles foram empacotados em um sistema de entrega viral que tem como alvo o coração3 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 lesão5 por isquemia6/reperfusão no coração3 devido a doenças cardíacas.

Além disso, a equipe descobriu que injetar reagentes de edição de genes em camundongos logo após uma lesão5 por isquemia6/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 artéria7 do infarto8 com uma intervenção por cateter continuará sendo o primeiro passo terapêutico para pacientes9 com ataque cardíaco agudo10.

“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 lesão5 por isquemia6-reperfusão, um dano tecidual que ocorre após a privação de oxigênio, pode ser observada após uma variedade de insultos, incluindo os mais comuns, como infarto8 ou acidente vascular cerebral11.

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 tecido12 cardíaco do dano por isquemia6-reperfusão em modelos de camundongos.

A injeção13 de reagentes de edição de genes logo após a exposição à isquemia6 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-tronco14 pluripotentes induzidas humanas que editar o gene CaMKIIδ para eliminar resíduos de metionina sensíveis à oxidação confere proteção contra lesão5 por isquemia6/reperfusão.

Além disso, a edição do CaMKIIδ em camundongos no momento da isquemia6/reperfusão permite que o coração3 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.

Veja também sobre "Infarto do Miocárdio15" e "Acidente Vascular Cerebral11".

 

Fontes:
Science, Vol. 379, Nº6628, em 12 de janeiro de 2023.
Medical News Today, notícia publicada em 13 de janeiro de 2023.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Edição genética por CRISPR pode reparar tecidos danificados após um ataque cardíaco. Disponvel em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1432445/edicao-genetica-por-crispr-pode-reparar-tecidos-danificados-apos-um-ataque-cardiaco.htm>. Acesso em: 6 dez. 2023.

Complementos

1 Sênior: 1. Que é o mais velho. 2. Diz-se de desportistas que já ganharam primeiros prêmios: um piloto sênior. 3. Diz-se de profissionais experientes que já exercem, há algum tempo, determinada atividade.
2 Efeitos colaterais: 1. Ação não esperada de um medicamento. Ou seja, significa a ação sobre alguma parte do organismo diferente daquela que precisa ser tratada pelo medicamento. 2. Possível reação que pode ocorrer durante o uso do medicamento, podendo ser benéfica ou maléfica.
3 Coração: Órgão muscular, oco, que mantém a circulação sangüínea.
4 Doenças cardiovasculares: Doença do coração e vasos sangüíneos (artérias, veias e capilares).
5 Lesão: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
6 Isquemia: Insuficiência absoluta ou relativa de aporte sanguíneo a um ou vários tecidos. Suas manifestações dependem do tecido comprometido, sendo a mais frequente a isquemia cardíaca, capaz de produzir infartos, isquemia cerebral, produtora de acidentes vasculares cerebrais, etc.
7 Artéria: Vaso sangüíneo de grande calibre que leva sangue oxigenado do coração a todas as partes do corpo.
8 Infarto: Morte de um tecido por irrigação sangüínea insuficiente. O exemplo mais conhecido é o infarto do miocárdio, no qual se produz a obstrução das artérias coronárias com conseqüente lesão irreversível do músculo cardíaco.
9 Para pacientes: Você pode utilizar este texto livremente com seus pacientes, inclusive alterando-o, de acordo com a sua prática e experiência. Conheça todos os materiais Para Pacientes disponíveis para auxiliar, educar e esclarecer seus pacientes, colaborando para a melhoria da relação médico-paciente, reunidos no canal Para Pacientes . As informações contidas neste texto são baseadas em uma compilação feita pela equipe médica da Centralx. Você deve checar e confirmar as informações e divulgá-las para seus pacientes de acordo com seus conhecimentos médicos.
10 Agudo: Descreve algo que acontece repentinamente e por curto período de tempo. O oposto de crônico.
11 Acidente vascular cerebral: Conhecido popularmente como derrame cerebral, o acidente vascular cerebral (AVC) ou encefálico é uma doença que consiste na interrupção súbita do suprimento de sangue com oxigênio e nutrientes para o cérebro, lesando células nervosas, o que pode resultar em graves conseqüências, como inabilidade para falar ou mover partes do corpo. Há dois tipos de derrame, o isquêmico e o hemorrágico.
12 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
13 Injeção: Infiltração de medicação ou nutrientes líquidos no corpo através de uma agulha e seringa.
14 Células-tronco: São células primárias encontradas em todos os organismos multicelulares que retêm a habilidade de se renovar por meio da divisão celular mitótica e podem se diferenciar em uma vasta gama de tipos de células especializadas.
15 Infarto do miocárdio: Interrupção do suprimento sangüíneo para o coração por estreitamento dos vasos ou bloqueio do fluxo. Também conhecido por ataque cardíaco.
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