Pesquisadores exploram edição genética como uma nova cura para doenças do sangue

A edição genética abalou muitas áreas da ciência, desde a criação de alimentos sem pesticidas até a tentativa de trazer de volta o mamute-lanoso. Usando uma tecnologia chamada CRISPR-CAS9, comumente chamada de CRISPR, os cientistas agora estão tentando consertar erros genéticos que causam doenças.

Um estudo de janeiro publicado no The New England Journal of Medicine descobriu que o CRISPR poderia criar novos tratamentos para curar doenças do sangue, como a anemia falciforme.

Pacientes diagnosticados com anemia falciforme têm uma mutação em um gene para hemoglobina — uma proteína rica em ferro nos glóbulos vermelhos. A mutação causa células sanguíneas anormalmente em formato de C, que têm dificuldade em transportar oxigênio para outras partes do corpo. Sua característica dura e pegajosa também obstrui o fluxo sanguíneo, o que aumenta o risco de infecções.

A anemia falciforme é uma doença sanguínea hereditária que afeta cerca de 100.000 americanos por ano, Alexis A. Thompson, MD, MPH , ex-presidente da Sociedade Americana de Hematologia e hematologista pediátrico da Feinberg School of Medicine da Northwestern University, conta à Health Life Guide. Enquanto Thompson, que não estava envolvido no estudo, diz que as crianças parecem relativamente normais ao nascer, é somente entre 6 e 12 meses de idade que as crianças começam a desenvolver problemas.

“Na faixa etária mais jovem, os pacientes que apresentam dor, febre alta ou infecção requerem hospitalização, recebendo medicamentos muito fortes e perdendo a escola”, diz Thompson. “À medida que se aproximam da idade adulta, eles têm desafios para terminar a educação, a universidade ou manter um emprego.” Usando CRISPR, os pesquisadores estão tentando mudar alguns desses resultados.

Estratégia genética reinicia a produção de hemoglobina

O estudo acompanhou um paciente com anemia falciforme e um paciente com beta-talassemia, um distúrbio sanguíneo que reduz a produção de hemoglobina. 

Ambos os pacientes precisaram de células-tronco sanguíneas, mas o estudo buscou usar suas células em vez de células de um irmão. Quando as células-tronco sanguíneas foram retiradas do paciente, os pesquisadores usaram CRISPR, que atua como uma tesoura molecular, e uma molécula de RNA de guia única, CAS9, para localizar um gene específico chamado BCL11A.

Neste estudo, os pesquisadores cortaram o BCL11A porque ele age como um interruptor genético que desliga o gene que produz uma forma fetal de hemoglobina. Ao ligá-lo novamente, os cientistas reativaram a produção de hemoglobina fetal, que substituiu a hemoglobina ausente ou defeituosa nos glóbulos vermelhos de ambos os pacientes. Quaisquer células doentes restantes foram eliminadas por meio de quimioterapia.

Os níveis de hemoglobina permaneceram estáveis ​​meses após o tratamento

Seis e 12 meses após o procedimento, ambos os pacientes foram submetidos a aspirados de medula óssea para medir o número de glóbulos vermelhos presentes na amostra óssea.

A primeira paciente foi uma mulher de 19 anos diagnosticada com beta-talassemia. Quatro meses após seu último transplante de medula óssea com células-tronco editadas geneticamente, seus níveis de hemoglobina se estabilizaram e permaneceram estáveis ​​em sua última visita de acompanhamento. Embora ela inicialmente tenha experimentado efeitos colaterais sérios do tratamento (pneumonia e doença hepática), eles se resolveram após algumas semanas.

A segunda paciente era uma mulher de 33 anos com anemia falciforme. Quinze meses após o procedimento, seus níveis de hemoglobina fetal aumentaram de 9,1% para 43,2%. Seus níveis de hemoglobina mutada da anemia falciforme diminuíram de 74,1% para 52,3%. Embora ela tenha experimentado três efeitos colaterais graves (sepse, colelitíase e dor abdominal), eles foram resolvidos com tratamento.

Uma das principais vantagens dessa abordagem, em comparação às formas tradicionais de tratamento desses distúrbios sanguíneos, é o uso de células do paciente, sem a necessidade de um doador.

“Células do mesmo paciente podem ser manipuladas e transplantadas sem risco de rejeição ou de causar reações imunológicas do doador (doença do enxerto contra o hospedeiro)”, disse Damiano Rondelli, MD , professor de hematologia Michael Reese na Faculdade de Medicina da Universidade de Illinois em Chicago, em um comunicado.

Desde a publicação, os pesquisadores estenderam seu trabalho a mais oito pacientes — seis com beta-talassemia e três com anemia falciforme. Seus resultados atuais são consistentes com os dois primeiros pacientes do estudo.

Tratamento atual para anemia falciforme

O tratamento atual aprovado pela FDA para anemia falciforme é um transplante de medula óssea. No entanto, esse procedimento requer que o paciente tenha um irmão cujo tecido combine perfeitamente com o dele.

Thompson diz que um grande desafio do tratamento é que um em cada quatro irmãos não tem o mesmo tipo de tecido. Mesmo que o transplante de medula óssea aconteça, também há efeitos colaterais sérios no procedimento, incluindo falha do enxerto, doença do enxerto versus hospedeiro e morte.

Se os transplantes de medula óssea estiverem fora de questão, um tratamento alternativo é um transplante haploide idêntico. “Houve um sucesso com transplantes haploides idênticos, onde o tipo de tecido é parcialmente compatível, mas o transplante é realizado de uma forma muito diferente para obter um enxerto com suas complicações”, diz Thompson. No entanto, ela diz que apenas uma minoria de pacientes se qualifica para esse tratamento.

Por causa das restrições e limitações da anemia falciforme, Thompson diz que houve alguma discussão sobre ter pacientes servindo como seus próprios doadores. Neste estudo atual, os autores olham para a edição genética como uma via potencial para este tipo de tratamento.

Como os tratamentos genéticos podem ajudar

Qualquer pessoa pode herdar a doença das células falciformes, mas é especialmente comum em: 

• Pessoas de ascendência africana, incluindo afro-americanos
• Hispano-americanos da América Central e do Sul
• Pessoas de ascendência do Oriente Médio, Ásia, Índia e Mediterrâneo

Nos EUA, todas as crianças nascidas no país são examinadas para anemia falciforme, dando ampla oportunidade para tratamento precoce. Mas vários cenários tornam desafiador diagnosticar todos os casos. Thompson diz que famílias que imigraram para os EUA podem ter filhos mais velhos que não foram examinados, juntamente com pais que não sabem de seu status de portadores até que tenham um filho com a condição.

Apesar das imperfeições com exames, os países industrializados melhoraram seu prognóstico para a doença falciforme. “Hoje, uma criança nascida nos Estados Unidos tem 95% de chance de sobreviver até a idade adulta, e o mesmo é verdade para outros países ricos como o Reino Unido”, diz Thompson.

De uma perspectiva global, no entanto, Thompson diz que países de baixa e média renda podem não oferecer os mesmos tratamentos que estão atualmente disponíveis para pessoas em países como os EUA. Ela diz que mais da metade das crianças com anemia falciforme na África Subsaariana não viverão além do quinto aniversário.

Com base nos resultados do estudo, a edição genética pode ajudar os tratamentos para anemia falciforme a se tornarem mais amplamente acessíveis.

“A esperança é que este tratamento seja acessível e barato em muitos países de renda média-baixa, Oriente Médio, África e Índia, e tenha um impacto importante na vida de muitas pessoas nessas áreas”, disse Rondelli.