Novos alvos terapêuticos, desenvolvimento de medicamentos para retinose pigmentar

11 de junho de 2024 – Por Lynda Charters; Revisado por Kevin Yang Wu, MD, DMD

Simplesmente retardar a progressão da doença não é mais suficiente

A retinose pigmentar (RP) é a doença hereditária da retina mais comum. Embora mais de 1,5 milhões de pessoas em todo o mundo sejam afetadas, não há cura e as opções de tratamento são limitadas.

Kevin Yang Wu, MD, DMD, da Divisão de Oftalmologia, Departamento de Cirurgia, Universidade de Sherbrooke, Quebec, Canadá, discutiu as terapias genéticas e celulares em desenvolvimento e os novos alvos potenciais de medicamentos para RP na Sociedade Americana de Catarata de 2024 e Reunião Anual de Cirurgia Refrativa em Boston, Massachusetts. As atuais terapias convencionais, que apenas retardam a progressão da doença, incluem retinóides, suplementos de vitamina A, proteção solar, recursos visuais e intervenções médicas e cirúrgicas para tratar comorbidades oftálmicas.

Terapias genéticas

Dr Wu destacou que apenas indivíduos com a mutação do gene RPE65, que compreendem uma pequena população de pacientes (0,3% -1% de todos os casos de RP), são candidatos ao tratamento com voretigene neparvovec (Luxturna; Spark Therapeutics), o único gene disponível terapia. Um recente ensaio clínico de fase 3, no qual 31 pacientes com mutações bialélicas RPE65 confirmadas foram tratados com melhora da função visual relatada e sem eventos adversos graves após 1 ano e durabilidade da melhora após 3 a 4 anos de acompanhamento.

Os tipos de terapias genéticas em desenvolvimento incluem vetores virais, sistema de edição de genes de repetição palindrômica regularmente interespaçada agrupada (CRISPR) / nuclease 9 associada a CRISPR (Cas9) e substituição de RNA. Os vetores virais incluem adenovírus, vírus adenoassociados (AAVs) e lentivírus. Destes, os AAVs têm recebido mais atenção devido ao seu potencial e pequeno tamanho que facilita o direcionamento eficiente das camadas da retina. Eles também apresentam baixa imunogenicidade, permitindo expressão prolongada do gene alvo após tratamento com dose única e administração segura de uma segunda dose no espaço sub-retiniano. Os VAA não são patogénicos e ainda não foram associados a doenças humanas.

Os desafios associados ao uso de um único vetor de AAV incluem capacidade de clonagem limitada a genomas não grandes, invasividade processual e início lento da expressão do transgene. Os novos capsídeos de AAV superam os desafios ao facilitar a terapia genética intravítrea, que tem uma carga de tratamento menor do que as injeções intrarretinianas.

O sistema de edição de genes de DNA CRISPR/Cas9 é uma nova ferramenta amplamente utilizada em métodos de expressão e supressão de genes. O sistema alcançou taxas mais altas de edição genética bem-sucedida in vitro; no entanto, um grande desafio são as taxas de desempenho mais baixas. O sucesso da edição genética, de acordo com o Dr. Wu, depende do design do RNA guia, do tipo de célula-alvo, do método de entrega de vetores virais ou não virais e de fatores relacionados ao hospedeiro. Apesar disso, a edição do gene CRISPR/Cas9 pode ser significativa para o tratamento de doenças hereditárias da retina, porque mesmo com uma ligeira modificação genética, o fenótipo pode melhorar.

A atenção tem mudado para métodos de edição de genes guiados por RNA, já que a ferramenta Cas13 pode modificar genes durante a atividade transcricional. As principais desvantagens são o potencial de clivagem inespecífica do RNA colateral e a potencial neurotoxicidade das enzimas Cas13 através do impedimento do desenvolvimento neuronal in vitro. No geral, os métodos CRISPR/cas13 são uma abordagem nova para o tratamento de doenças da retina e mais estudos devem avaliar o seu potencial e segurança.

As terapias de substituição de RNA esgotam os RNAs mutantes endógenos. Os RNAs não codificantes – dos quais existem três – são os principais atores na regulação da expressão gênica: micro-RNA (miRNA), RNA de pequena interferência (siRNA) e RNA em gancho curto (shRNA). Resumidamente, o miRNA regula modificações pós-transcricionais ligando-se aos sítios de ligação de um RNA mensageiro alvo; O siRNA, um RNA de fita dupla, possui mecanismo de ação semelhante ao do miRNA, mas sua capacidade de ligação é altamente específica e pode distinguir disparidades de nucleotídeos únicos; e o shRNA, cujos transcritos são estruturalmente semelhantes aos do miRNA, atua na entrega do DNA em oposição à regulação da molécula efetora do RNA, como faz o siRNA.

Finalmente, os RNAs sintéticos de fita simples (oligonucleotídeos antisense) têm efeitos terapêuticos em doenças hereditárias da retina; eles se ligam aos RNAs e promovem a clivagem do RNA. Um desafio com os siRNAs é a suscetibilidade à degradação por enzimas sorológicas; em contraste, os shRNAs têm um efeito sustentável e maior potência.

Terapias com células-tronco

As terapias baseadas em células podem substituir células disfuncionais por células-tronco eficazes e restaurar células disfuncionais liberando fatores tróficos. Com estas terapias, o sucesso exige integração a longo prazo e formação de novas conexões sinápticas com o hospedeiro.

As células-tronco embrionárias são células-tronco pluripotentes que podem se auto renovar por meio da divisão e se desenvolver nas três células germinativas primárias. Uma desvantagem é a rejeição do sistema imunológico. As células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), uma alternativa às células-tronco embrionárias, são geradas a partir de uma linhagem de células somáticas e podem se diferenciar em qualquer célula somática, o que facilita a extração de células-tronco sem a necessidade de embriões humanos. Embora um epitélio pigmentar da retina (EPR) disfuncional afete os fotorreceptores com perda visual resultante, a substituição do EPR e dos fotorreceptores danificados por células-tronco pluripotentes saudáveis ​​pode atrasar a progressão da doença e potencialmente restaurar a visão.

Vários estudos experimentais relataram melhora da visão em modelos animais. As preocupações sobre o uso de embriões humanos são eliminadas e os pacientes podem ser pareados com base em tipos sanguíneos compatíveis. As desvantagens são a memória epigenética, pela qual as células derivadas retêm a expressão genética das células originais, possivelmente afetando a senescência e a proliferação. Outra preocupação é a capacidade das iPSCs de proliferarem indefinidamente e do desenvolvimento de teratomas.

As terapias com células-tronco da medula óssea (BMSC) incluem células-tronco mesenquimais (MSCs) e células-tronco hematopoiéticas (HSCs). Os BMSCs são observados principalmente ao estudar RP. Sua capacidade de diferenciação em fotorreceptores está em estudo. Estudos pré-clínicos mostram que as BMSCs liberam fatores antiangiogênicos e neurotróficos, e proteínas imunomoduladoras, como o fator de crescimento semelhante à insulina-1, antígenos do complexo principal de histocompatibilidade de classe II e citocinas relacionadas a Th2.

Um estudo de células progenitoras retinais primitivas derivadas de MSC (RPCs) em camundongos mostrou que as células se integravam e combatiam a inflamação. No geral, as vantagens das BMSC incluem a capacidade de migrar para locais de lesão, transdiferenciação e facilidade de extração e manipulação de HSCs.

O EPR derivado de células-tronco pode ser usado para fornecer suporte trófico para fotorreceptores sobreviventes. Ensaios clínicos de fase inicial com células EPR encapsuladas sugeriram proteção de fotorreceptores em pacientes com degeneração da retina. Um estudo que injetou HSCs sugeriu efeitos tróficos regenerativos sem alterações eletrorretinográficas. Recentemente, CTMs conjuntivais foram induzidas em células semelhantes a fotorreceptores em gel de fibrina para formar estruturas tridimensionais.

Esta bioengenharia celular é uma estratégia promissora para aumentar o número de fotorreceptores e promover a angiogênese retinal necessária para reparo e regeneração. 39 Estudos murinos in vivo mostraram que as MSCs transplantadas para o vítreo melhoraram a sobrevivência e a preservação dos fotorreceptores e retardaram a degeneração da retina na RP.

O transplante de células RPE fetais e MSCs em camundongos melhorou significativamente os resultados eletrorretinográficos e aumentou a taxa de sobrevivência das células transplantadas através do aumento da expressão de uma proteína que ativa os níveis de rodopsina e rodopsina, bem como uma diminuição na expressão de caspase-3. Esses resultados sugerem que há maior benefício no transplante de cocultura em comparação com um transplante unicelular.

As RPCs, células-tronco multipotentes na retina neural em desenvolvimento de fetos humanos de 16 a 20 semanas, podem ser manipuladas in vitro para expressar marcadores fotorreceptores e diferenciar-se em células neuronais da retina. Estudos pré-clínicos demonstraram que as RPCs se diferenciam em fotorreceptores de bastonete quando transplantadas e se integram à retina em degeneração para formar conexões sinápticas e melhorar a função visual.

Um estudo em ratos mostrou resultados excepcionais na formação de sinapses funcionais com células hospedeiras, potencialmente estabilizando a perda progressiva de visão. 46 As vantagens dos RPCs incluem a secreção de fatores tróficos para aumentar a probabilidade de sobrevivência da retina e substituição de fotorreceptores.

Novos alvos terapêuticos

Várias abordagens estão sob investigação e incluem a optogenética, uma terapia única que pode ser usada nos casos em que ocorreu degradação, independentemente da mutação específica presente, e inclui opsinas de origem microbiana e animal; agentes neuroprotetores, tais como antioxidantes, agentes antiapoptóticos e fatores neurotrópicos, tais como fatores neurotróficos ciliares, fatores neurotrópicos derivados do cérebro e fatores de crescimento fibroblástico; e exossomos que podem ser usados ​​para entregar moléculas biologicamente ativas a células e tecidos específicos.

“A RP pode ser uma condição difícil de compreender e tratar”, disse o Dr. Wu. “Com os avanços na nossa compreensão dos seus mecanismos moleculares, podemos abrir novas portas para terapias inovadoras que mudarão a forma como abordamos a RP e oferecerão um raio de esperança para aqueles com esta doença.”

 

Fonte: Oftalmologia Times Europa