CRISPR/Cas9 modificado pode parcialmente «desligar» a cópia extra da cromossoma 21, abrindo caminho para uma possível terapia cromossómica da trissomia 21

CRISPR/Cas9 modificado pode parcialmente «desligar» a cópia extra da cromossoma 21, abrindo caminho para uma possível terapia cromossómica da trissomia 21

Está a surgir uma nova linha de investigação que, no futuro, poderá aproximar a medicina da primeira terapia dirigida para o síndrome de Down - uma das alterações genéticas mais frequentes na espécie humana. A proposta parte de uma ideia directa: actuar sobre a causa de base, isto é, a presença de uma terceira cópia da cromossoma 21 (trissomia 21).

Neurologistas de um importante centro médico académico em Boston, que funciona como base clínica da Harvard Medical School - o Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) - desenharam uma abordagem assente numa versão modificada da tecnologia CRISPR/Cas9. Em ambiente laboratorial, conseguiram “silenciar” a cópia adicional da cromossoma 21 num número considerável de células. Por enquanto, trata-se apenas de uma prova de conceito, mas os autores encaram-na como um alicerce para intervenções futuras.

Contexto: trissomia 21, frequência e impacto clínico

De acordo com dados da OMS e da ONU, o síndrome de Down ocorre, a nível mundial, com uma frequência aproximada de 1 em cada 700–1000 recém-nascidos. Na maioria das situações, a alteração surge ao acaso, embora a probabilidade aumente com a idade materna. Cerca de 95% dos casos correspondem a trissomia 21 completa, em que a cromossoma excedentária está presente em todas as células do organismo.

Actualmente, não existe um tratamento que elimine a causa do síndrome. A condição pode ser identificada precocemente durante a gravidez através de rastreios. Nas pessoas com síndrome de Down são comuns atrasos do desenvolvimento, alterações cognitivas ligeiras a moderadas e um risco acrescido de doenças associadas, incluindo a doença de Alzheimer. A esperança média de vida ronda os 60 anos.

Estratégia biológica: usar XIST para inactivar a cromossoma extra

Os investigadores sublinham que, para uma terapia potencial ser realmente eficaz, poderá ser decisivo conseguir “desligar” por completo a cromossoma a mais. Existe, na natureza, um modelo funcional para este tipo de inactivação: nas mulheres, uma das cromossomas X é silenciada através do processo de inactivação do X, controlado pela longa molécula de RNA não codificante XIST. Trabalhos anteriores já tinham mostrado que o XIST pode ser aproveitado para “desligar” a terceira cópia da cromossoma 21.

Ainda assim, as abordagens anteriores de edição do genoma tinham uma limitação importante: o XIST só conseguia ser introduzido numa pequena fracção de células, o que comprometia o potencial do método.

O que muda no CRISPR/Cas9 modificado e o que foi observado em células

Segundo a equipa, o CRISPR/Cas9 convencional é eficaz a cortar DNA, mas não é particularmente eficiente quando é necessária a integração precisa de novos elementos genéticos. Neste trabalho, foi desenvolvida uma versão alterada do sistema CRISPR que aumenta de forma marcada a eficiência de integração do XIST.

Numa série de experiências, foi possível obter a inserção do XIST em cerca de 20% das células em 40% das linhas celulares com trissomia 21. Um ponto considerado crucial é que o procedimento actuou apenas sobre uma das cópias da cromossoma 21, algo relevante para reduzir potenciais efeitos adversos. Nas células em que o XIST foi integrado, verificou-se uma supressão parcial da actividade da cromossoma excedentária.

Os autores defendem que esta plataforma poderá vir a ser escalável para uma terapia cromossómica do síndrome de Down.

Limitações actuais, segurança e próximos passos do estudo

Apesar do avanço, o estudo é descrito como um primeiro passo. Antes de qualquer aplicação clínica, será necessário demonstrar segurança, incluindo a ausência de efeitos indesejados fora da cromossoma alvo. Os investigadores admitem que o risco poderá ser semelhante ao de outras abordagens com CRISPR já utilizadas em medicina.

Os autores acrescentam que mesmo uma redução parcial da actividade da cromossoma extra poderá ter relevância clínica. Estudos adicionais indicam ainda que uma versão encurtada do XIST pode ser suficiente para a inactivação, o que, em teoria, poderá facilitar a entrega da terapia - incluindo a entrega a células do cérebro.

Neste momento, a equipa está a avançar para experiências em ratinhos, com o objectivo de definir a melhor forma de administração e o momento adequado de intervenção, bem como de avaliar o impacto sobre o desenvolvimento dos sinais e sintomas do síndrome de Down. Os resultados orientarão os passos seguintes, incluindo a possibilidade de ensaios clínicos em humanos.