Nova técnica de terapia gênica ultrapassa a barreira hematoencefálica, mostra estudo em ratos

MARCH 4, 2020 - Uma nova técnica usando pequenas bolhas e ondas de ultrassom poderia facilitar o caminho para a terapia genética ser entregue ao sistema nervoso central, sugere um estudo em ratos.

A técnica teve um efeito neuroprotetor nos camundongos, e aqueles tratados para modelar o Parkinson mostraram melhorias nas medidas da função motora, segundo o estudo.

O estudo, "Complexo de microbolhas-lipossomas com fator neurotrófico sensível ao ultrassom: investigação pré-clínica para o tratamento da doença de Parkinson", foi publicado no Journal of Controlled Release.

O Parkinson é caracterizado por uma perda de neurônios produtores de dopamina no cérebro. Uma estratégia terapêutica proposta para combater isso é o uso de fatores neurotróficos - moléculas sinalizadoras que promovem o crescimento e a sobrevivência dos neurônios. Exemplos incluem fator neurotrófico derivado de células da glia (GDNF) e fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), ambos proteínas que são codificadas por genes com o mesmo nome.

Em teoria, esses fatores podem ser administrados terapeuticamente por meio de terapia genética. Em essência, isso envolve a entrega dos genes às células nervosas do cérebro, permitindo que elas produzam mais dessas proteínas e alcancem benefícios terapêuticos.

No entanto, há um problema no uso de terapia gênica que visa células nervosas no cérebro: a barreira hematoencefálica, como o próprio nome sugere, impede que muitas substâncias passem da corrente sanguínea para o sistema nervoso central. Embora isso possa ajudar a proteger o delicado sistema nervoso de danos e infecções, dificulta o direcionamento terapêutico ao cérebro porque é difícil obter compostos terapêuticos (como terapias genéticas) além dessa barreira semipermeável.

Os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica de terapia genética para contornar esse obstáculo, contando com o uso de microbolhas menores que um centésimo de milímetro de diâmetro.

Um gene de interesse é inserido em um lipossomo - uma pequena vesícula feita de lipídios (gorduras) - que por sua vez é anexada à microbolha, que é então injetada na corrente sanguínea. O ultra-som direcionado é então aplicado. Quando as ondas sonoras do ultra-som atingem as microbolhas, elas vibram de forma a empurrar fisicamente a barreira hematoencefálica, criando lacunas que facilitam a entrada da terapia genética no cérebro.

Os pesquisadores testaram seu sistema entregando GDNF, BDNF ou ambos, a camundongos - camundongos saudáveis ​​e camundongos tratados com a neurotoxina MPTP, que é comumente usada para modelar a doença de Parkinson.

Essa administração aumentou significativamente os níveis das respectivas proteínas no cérebro dos ratos. O aumento foi observado apenas quando as microbolhas e o ultra-som foram utilizados; nenhum aumento foi observado em experimentos que excluíram esses componentes. Isso sugere que o sistema funcione conforme o esperado.

No modelo de camundongo de Parkinson, o tratamento com terapia genética com GDNF ou BDNF aumentou a produção de dopamina e moléculas relacionadas, enquanto diminuiu a morte celular entre os neurônios produtores de dopamina. Os ratos tratados também mostraram melhorias significativas em várias medições da função motora.

A combinação de GDNF e BDNF não resultou em benefícios acima daqueles conferidos isoladamente. Os pesquisadores sugeriram que isso pode ocorrer porque colocar os dois genes na mesma terapia, como foi feito, poderia limitar a produção de ambas as proteínas individualmente. “Sob a co-expressão do gene GDNF / BDNF, uma conseqüência potencial é que os níveis de expressão do gene GDNF e BDNF falham em atingir níveis terapêuticos”, eles escreveram.

Outras pesquisas podem otimizar esse sistema, permitindo uma exploração mais detalhada de como esses fatores neurotróficos podem ou não interagir sinergicamente.

No geral, o estudo demonstra o potencial de uma nova estratégia de terapia genética para a entrega de terapias no cérebro.

"Nossos resultados indicam que o portador do gene GDNF ou BDNF [foi] associado a uma correção comportamental significativamente maior e à proteção neuronal dopaminérgica", escreveram os pesquisadores, acrescentando que esse sistema forneceu efeitos neuroprotetores para neurônios comprometidos.

"Esses resultados sugerem que o sistema de administração de genes UTMD [baseado em ultra-som e microbolhas] é uma ferramenta valiosa para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para doenças neurodegenerativas", disseram eles. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.