RNAi: A NOVA FACE DA TERAPIA GÊNICA

Basicamente, pequenas moléculas de RNA são sintetizadas nas células, a partir do seu genoma, de modo a produzir estruturas similares a grampos, formando moléculas de RNA dupla-fita que controlam a expressão de genes celulares, seja a partir da degradação do RNA mensageiro, seja a partir de um bloqueio da síntese proteica. Esse sistema interfere na expressão gênica das células, e por isso recebeu o nome de RNA interferência (RNAi). A descoberta do mecanismo de RNAi mudou completamente a forma como entendemos o metabolismo de controle genético na célula humana, e também propiciou uma ferramenta poderosa para inibir genes específicos e assim de terminar sua função na célula. Isso pode ser obtido pela introdução de uma pequena molécula duplex de RNA (19 a 30 pares de base) diretamente nas células em cultura, visando a o silenciamento específico do gene-alvo a ser estudado. Essas moléculas, conhecidas como si RNA (small interfering RNA), devem ser complementares à sequência do gene-alvo e podem reduzir a expressão deste em até 80%. Alternativamente, vetores (em geral derivados de vírus, como adenovírus , retrovírus ou vírus adenoassociados) podem também ser usados par a entregar, no interior das células, genes que expressam uma molécula de RNA palindrômica, que pode gerar uma duplex de RNA na forma de grampo , conhecida como shRNA (do inglês short hairp in RNA). Como o siRNA, o shRNA tem como objetivo o silenciamento do gene-alvo em estudo, apresentando a possibilidade de um silenciamento permanente nas células, no caso de uso d e retrovírus. O mecanismo d e silenciamento gênico por RNAi é ilustrado n a Figura abaixo.

Gráficos da Terapia Gênica

VETORES GENÉTICOS E OS PROCESSOS DE TERAPIA GÊNICA

A tendência é de um aperfeiçoamento cada vez maior da eficiência da terapia gênica. De uma forma genérica, as etapas envolvidas em um experimento de terapia gênica são: o isolamento do gene, a construção de um vetor, a transferência para células no tecido-alvo, e a produção da proteína codificada e expressa pelo gene terapêutico nessas células. A transferência do gene para células está mostrada na figura ao lado.

Para introdução de genes em organismos através de terapia gênica, duas estratégias básicas podem ser utilizadas: in vivo e ex vivo. Na estratégia in vivo, vetores eficientes (como os adenovírus) podem levar o transgene diretamente ao órgão-alvo adequado (como o fígado) por aplicação direta no organismo (como a injeção endovenosa), levando à eficiente expressão do transgene. A estratégia ex vivo baseia-se na modificação de células (como pela infecção por um vetor retroviral) de um tecido-alvo (como os linfócitos), retiradas de um paciente e cultivadas in vitro. Essas células selecionadas, em geral através de uma marca de resistência a antibióticos, que são expandidas e reintroduzidas no paciente, irão expressar o gene exógeno desejado. A possibilidade de realizar protocolos ex vivo tem assumido perspectivas novas na associação de protocolos de terapia gênica e uso de terapia celular, através da modificação genética de células-tronco, que apresentam diferenciação em vários tecidos potenciais.

Principais vírus que servem de vetores para protocolos de terapia gênica

Em 1977, os pesquisadores Michael Wigler e Richard Axel conseguiram a primeira correção genética propriamente dita em células de mamífero cultivadas in vitro. Esses pesquisadores inseriram o gene que codifica a enzima timidina quinase em células portadoras de deficiência nesse gene. A metodologia utilizada, com DNA purificado, apesar de fornecer dados inequívocos, ainda era pouco eficiente. Ganhou força, então, a proposta aventada anteriormente de utilizar vírus não-patogênicos como vetores transportadores de genes. Essa idéia gerou intensas pesquisas e já nos anos de 1983 e 1984 foram propostos os primeiros sistemas de vetores derivados de três espécies virais: retrovírus, adenovírus e vírus adenoassociados (AAV). Uma ilustração desses vírus é mostrada na figura abaixo.

A ideia de usar os próprios vírus como veículos para transportar e introduzir genes em um paciente, promovendo a cura de doenças, é de uma simplicidade extraordinária e abre enormes perspectivas para a saúde humana. Basicamente, essa proposta pretende utilizar estratégias dos vírus, que puderam aperfeiçoar essa “entrega genética” através de evolução por milhões de anos. A consequência do domínio da manipulação dos genes trouxe possibilidades que extrapolam a experimentação em bancada, podendo então ser propostas aplicações clínicas em seres humanos, como as implícitas na definição de terapia gênica, qual seja: “a transferência de material genético novo para células de um indivíduo resultando em benefício terapêutico”. No início do século XXI, com o sequenciamento do genoma humano e o desenvolvimento das ferramentas de comparação de genes baseada na informática, foi desvendado um universo jamais imaginado anteriormente.

Essas ferramentas foram um apoio fundamental na medida em que várias doenças humanas eram, à custa de muito trabalho, relacionadas a defeitos em genes específicos. Os dados do genoma humano foram anunciados várias vezes com pompa e euforia. As manchetes identificavam que, com a “revelação do Livro da Vida”, estaríamos próximos de resolver problemas seculares. De fato, com esses dados foi possível identificar pelo menos 70.000 defeitos genéticos em seres humanos (http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/posters/chromosome/). A capacidade de interferir na constituição genética de um indivíduo, por meio da terapia gênica, surge então como uma espécie de tábua de salvação para resolver problemas relacionados à saúde humana, pela cura de doenças genéticas herdadas dos pais, ou mesmo de doenças que podem ser adquiridas durante a vida, como o câncer, doenças do coração e infecções virais.