Injeção de silenciadores de genes reverte a dor em camundongos

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Um tratamento experimental para a dor testado em camundongos tem como alvo os canais iônicos nos nervos sensoriais, mostrados acima na medula espinhal humana. Créditos: Biophoto Associates / Science Source.

Por Kelly Servick
Publicado na Science

Engolir uma pílula de oxicodona pode acalmar os nervos e reduzir a dor, mas a droga faz visitas indesejadas a outras partes do cérebro – a centros que podem levar ao vício e a supressão da respiração. Agora, um estudo em camundongos mostra que certos tipos de dor podem ser evitados ou revertidos sem efeitos colaterais aparentes, silenciando um gene envolvido na sinalização da dor. Se a abordagem resistir a mais testes, pode dar aos pacientes com dor crônica uma opção mais segura e duradoura do que os opioides.

É um belo trabalho”, disse Rajesh Khanna, neurocientista que estuda os mecanismos da dor e possíveis tratamentos na Universidade do Arizona (EUA). Apesar do sucesso da terapia genética contra doenças raras e potencialmente fatais, poucas equipes exploraram abordagens genéticas para o tratamento da dor, disse ele. Em parte, isso se deve à relutância em mudar permanentemente o genoma para lidar com condições que, embora incapacitantes, nem sempre são permanentes ou fatais. Mas a nova abordagem não altera a sequência de DNA em si e é teoricamente reversível, observa Khanna. “Acho que este estudo será nossa referência”.

Uma picada no dedo ou um soco no intestino causa dor porque os nervos que se ramificam por nosso corpo alcançam a medula espinhal para transmitir mensagens ao cérebro. Essas mensagens podem persistir mesmo depois que o ferimento inicial foi curado, causando dor crônica.

Para disparar seus sinais elétricos, os nervos sensíveis à dor dependem do fluxo de íons através dos canais de proteínas em suas membranas. Um desses canais, chamado Nav1.7, se destaca pelos notáveis ​​distúrbios de dor que surgem quando há mau funcionamento. Pessoas com mutações genéticas que tornam o Nav1.7 hiperativo são propensas a ataques de dor latejante. Aqueles com mutações que desativam o Nav1.7 não sentem dor alguma.

“Em livros, você pode encontrar essas fotos horríveis de crianças sem dedos e com apenas metade de um nariz, porque elas não sabem quando estão feridas”, disse Claudia Sommer, um neurologista da Universidade de Würzburg.

Nav1.7 é um alvo óbvio para analgésicos, mas bloquear o canal em si provou ser complicado. Vários candidatos iniciais a medicamentos falharam em testes clínicos. Um grande desafio é encontrar um medicamento que se ligue ao Nav1.7, evitando canais semelhantes na família Nav que são importantes para o sistema nervoso, coração e outros órgãos.

No novo estudo, os pesquisadores visaram reduzir a quantidade de Nav1.7 que as células produzem. A bioengenheira Ana Moreno e seus colegas da Universidade da Califórnia, em San Diego (EUA), modificaram a “tesoura molecular” do editor de genes CRISPR. As alterações na enzima de corte Cas9 fizeram com que ela se ligasse ao DNA que forma o Nav1.7 sem cortá-lo, impedindo efetivamente a produção da proteína Nav1.7. Os pesquisadores aumentaram esse efeito de silenciamento ligando Cas9 a um repressor, outra proteína que inibe a expressão gênica.

Os pesquisadores testaram a abordagem Cas9 – e uma abordagem semelhante usando outra proteína editora de genes conhecida como dedo de zinco – em camundongos que receberam a droga quimioterápica paclitaxel, que pode causar dor crônica nos nervos em pacientes com câncer. A equipe mediu a dor cutucando as patas dos animais com um fino fio de náilon. O paclitaxel estimulou os camundongos a se afastarem de cutucadas mais suaves, indicando que um estímulo normalmente não doloroso tornou-se doloroso. Mas 1 mês após uma injeção do tratamento de silenciamento de genes em seu fluido cerebrospinal, os roedores responderam de forma muito semelhante aos camundongos que nunca receberam paclitaxel, enquanto os roedores não tratados permaneceram hipersensíveis, relata a equipe hoje na Science Translational Medicine.

A abordagem também pode prevenir a dor quando administrada antes das injeções de composto carragenano nas patas, que causa a inflamação, ou de uma molécula chamada BzATP, que aumenta a sensibilidade à dor. E os camundongos tratados não se comportaram de maneira diferente dos não tratados quando a pata oposta – não inflamada pela carragenina – foi exposta a uma superfície quente. Esse é um sinal inicial encorajador de que a injeção não silenciou Nav1.7 tão completamente a ponto de criar uma dormência perigosa para toda dor, disse Moreno. Os testes comportamentais até agora não revelaram evidências de efeitos colaterais potencialmente preocupantes; as injeções não parecem alterar o movimento dos animais, a cognição ou os níveis de ansiedade.

Ainda não está claro quanto tempo os efeitos de uma injeção duram, disse Moreno; sua equipe estudou os camundongos expostos a carragenina até 10 meses após o tratamento e ainda viu os efeitos. Mas ela espera que as mudanças no epigenoma – os compostos químicos que reproduzem o DNA e regulam a expressão do gene – possam naturalmente reverter os efeitos das proteínas silenciadoras de genes com o tempo.

A abordagem “é superinteligente”, disse Holly Kordasiewicz, chefe de neurologia da Ionis Pharmaceuticals. A empresa está desenvolvendo tratamentos para a dor para bloquear a produção de Nav1.7 usando cadeias genéticas chamadas oligonucleotídeos anti-sentido, cujos efeitos, segundo Kordasiewicz, provavelmente seriam mais curtos do que a abordagem de silenciamento de genes.

Ainda assim, o alto custo pode impedir que uma estratégia genética se torne um tratamento para uma condição tão comum quanto a dor crônica, adverte o neurobiologista John Wood, da Colégio Universitário de Londres. A terapia genética é realmente muito atraente intelectualmente”, disse ele, mas é tão caro fabricar tais terapias – em particular os vírus que entregam material genético às células – que muitas empresas relutam em investir nela.

Moreno espera que um eventual tratamento silenciador de genes para a dor funcione em doses (e custos) mais baixas do que as terapias genéticas já existentes clinicamente, em parte porque seria administrado com precisão às células-alvo por meio de uma injeção espinhal, em vez de circular na corrente sanguínea.

Ela e seus colaboradores também fundaram uma empresa, Navega Therapeutics, para desenvolver sua abordagem. Eles começarão tentando tratar a eritromelalgia hereditária, uma doença rara de dor genética causada por Nav1.7 hiperativo. Eventualmente, Moreno espera que a abordagem possa tratar os tipos mais comuns de dor crônica, incluindo dores nos nervos causadas por quimioterapia e diabetes. A empresa agora está se preparando para uma próxima etapa crucial na pesquisa: testes em primatas não humanos.