Rang e Dale: Farmacologia
Aplicações terapêuticas
– Uma variante de lipossomas, criados usando lipídios carregados positivamente e
chamados “lipoplexos”
– Microesferas biodegradáveis, que podem oferecer terapia gênica oralmente ativa
– DNA de plasmídios (“DNA nu”), que pode ser usado como vacina
• Um sistema de expressão indutível por tetraciclinas, ou técnica semelhante, pode controlar
a atividade do gene terapêutico.
Outro problema é que as proteínas virais imunogênicas podem provocar
uma resposta inflamatória, e esta pode ser prejudicial em algumas situações
(p. ex., nas vias respiratórias de pacientes com fibrose cística). A
experiência clínica inicial foi reconfortante, mas a morte de Jesse Gelsinger,
um voluntário de 18 anos de idade em um ensaio de terapia gênica para a
doença não fatal déficit de ornitina descarboxilase (que pode, apesar de
tudo, ser controlada, embora de forma entediante por meio de dieta e
fármacos), levou à apreciação de que as preocupações com a segurança
relacionadas com respostas imune-mediadas a vetores são muito reais
(Marshall, 1999).
APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS
Apesar de uma infinidade de problemas técnicos e preocupações de
segurança, tem havido alguns sucessos encorajadores, e o interesse – e a
confiança – na área ainda é muito forte, com cerca de 3.000 novas
publicações surgindo a cada ano.
De acordo com uma revisão recente (Tani, 2016), 2.210 ensaios de
terapia genética haviam sido aprovados por agências reguladoras em todo o
mundo até 2015, com seis terapias genéticas já aprovadas por um número
limitado de países. O primeiro foi a gendicina, um tratamento para repor a
proteína p53 defeituosa, que causa câncer da cabeça e do pescoço, autorizada na China em 2003. A Agência Europeia de Medicamentos
garantiu a sua primeira licença para um produto de terapia genética,
Glybera®, em 2012.10 Trata-se de uma estrutura de vírus adenoassociado
que entrega uma cópia correta da lipoproteína lipase a pacientes que não
têm essa enzima (uma doença muito rara que causa pancreatite grave) e, em
2016, Strimvelis® também foi aprovado na Europa. Esta é uma terapia
genética com abordagem ex vivo para repor a adenosina desaminase que
está em falta em crianças com um tipo raro de SCID (cerca de 15 pacientes
por ano na Europa). No momento da produção deste livro, nenhuma terapia
baseada em terapia genética havia sido aprovada nos EUA, embora o
interesse continue sendo grande.
Recentemente, um sistema de edição de genes originalmente descoberto
em bactérias mostrou-se promissor na transformação da terapia genética
(ganhando quase 7.000 publicações nos últimos anos). Este sistema tem o
nome bastante complexo de Clustered Regulatory Interspersed Short
Palindromic Repeats (CRISPR) e pode alterar nucleases (notavelmente
Cas9) para que editem de forma precisa genes de interesse. Os vírus podem
entregar os componentes CRISPR-Cas9, atuando assim como veículos de
entrega para a maquinaria bioquímica necessária para reparar genes
defeituosos em humanos (ver, p. ex., Gori et al., 2015; Gee et al., 2017).
Até o momento, nenhuma terapia genética bem-sucedida que utiliza
CRISPR-Cas9 foi aprovada para uso terapêutico, mas vários ensaios
humanos estão em curso11 e muito perto de conseguir transpor esta terapia
para a clínica.
▼ Doenças-alvo que despertam interesse em empresas que se
especializam nas aplicações da terapia de genes incluem:
Defeitos de gene único
▼ Doenças frequentemente raras, de gene único (monogênicas), foram o
ponto de partida evidente para os ensaios de terapias genéticas, e as
hemoglobinopatias foram os primeiros alvos projetados, mas as
tentativas iniciais (nos anos 1980) foram deixadas “em espera” devido
ao problema (mencionado previamente) de controlar precisamente a
expressão dos genes que codificam as diferentes cadeias de
polipeptídios da molécula de hemoglobina. Ensaios recentes provaram
ser encorajadores no tratamento da talassemia (a doença monogênica
mais comum) e da doença das células falciformes (Rai e Malik, 2016),
embora nenhum produto tenha ainda sido aprovado.
Figura 5.4 Correção de um defeito hereditário usando terapia genética. Neste ensaio clínico, dois pacientes com doença granulomatosa crônica ligada ao X foram transfundidos com células de sangue periférico tratadas com GM-CSF (granulocyte-macrophage colony stimulating factor), que haviam sido modificadas geneticamente com um vetor retroviral com o gene gp91phox intacto (“protocolo in vitro” – ver texto). O gráfico mostra que o número de leucócitos de sangue periférico geneticamente modificados permaneceu elevado por bem mais de 1 ano, e isso foi acompanhado de bons níveis de produção de superóxido nestas células – uma “cura” clínica. (Dados redesenhados a partir de Ott et al., 2006.)
Questões de segurança na terapia genética
• Existem preocupações de segurança que são especí cas para qualquer terapia particular
(p. ex., policitemia por superexpressão de eritropoetina) e também preocupações gerais
adicionais em relação, por exemplo, à natureza dos vetores utilizados
• Vetores virais:
– Podem adquirir virulência durante o uso
– Contêm proteínas virais, que podem ser imunogênicas
– Podem causar uma resposta in amatória
– Poderiam lesar o genoma do hospedeiro e interferir no ciclo celular, provocando
doença maligna
• A experiência clínica limitada, até o momento, ainda não forneceu evidência de problemas
insuperáveis.
Outro alvo inicial foi a fibrose cística, mas o progresso foi ineficaz (ver
Kim et al., 2016 para detalhes) em grande parte devido às barreiras
biológicas que têm de ser penetradas. No entanto, houve outros
sucessos. Por exemplo, a doença granulomatosa crônica ligada ao X foi
tratada com sucesso por meio de uma técnica retroviral para entregar
uma versão funcional da proteína NADPH oxidase mutada (Ott et al.,
2006 e Figura 5.4), e uma forma de cegueira hereditária, amaurose
congênita de Leber, associada a uma mutação em um gene que produz o
pigmento da retina, foi retificada usando um vetor viral adenoassociado
que transportava um cDNA que codificava o gene intacto (Maguire et
al., 2009). Várias outras condições oculares também parecem ser
candidatas promissoras para abordagens de terapia genética (Borras,
2017; Boye et al., 2013). Williams e Thrasher (2014) revisaram os
problemas gerais associados com a terapia genética no tratamento de
doenças monogênicas de imunodeficiência.
Câncer
▼ A terapia genética para o câncer e doenças relacionadas compreende
atualmente quase 70% dos ensaios das terapias genéticas. Várias
abordagens terapêuticas (Barar e Omidi, 2012) estão sob investigação,
incluindo:
• Restauração de proteínas “protetoras”, como o gene de supressor tumoral (ver Capítulo 6)
• Inativação da expressão de oncogenes (p. ex., por meio do uso de um vetor retroviral
transportador de um RNA transcrito antisense para o oncogene K-Ras)
• Entrega de um gene às células malignas que as torne sensíveis a fármacos citotóxicos (p. ex.,
timidilato quinase, que ativa o ganciclovir) – a chamada abordagem “gene suicida”
• Entrega de proteínas a células hospedeiras saudáveis que, por exemplo, as torne resistentes à
quimioterapia (p. ex., adição do canal de resistência a múltiplos fármacos às células da medula óssea ex vivo)
• Identificação de células de câncer com proteínas de expressão de genes que tornem as células
malignas mais visíveis ao sistema imune (p. ex., para antígenos como o HLA-B7 ou citocinas como o fator estimulador de colônias de granulócito-macrófago e interleucina-2)
• O recente progresso na investigação de algumas destas áreas foi revisado por Gilham et al.
(2015).
Terapia de genes e doença infecciosa
▼ Em conjunto com as vacinas de DNA mencionadas previamente,
existe interesse considerável no potencial de terapia de genes para HIV
e outras infecções virais. O objetivo é tornar as células estaminais (que
se diferenciam em células imunes) resistentes ao HIV antes de estas
amadurecerem. Para uma descrição sobre as estratégias sob
investigação, ver Chung et al. (2013).