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CRISPR, CÉLULAS-TRONCO E CURA AO HIV

CRISPR, CÉLULAS-TRONCO E CURA AO HIV

Ricardo Cambraia Parreira, Rodrigo R Resende

Edição Vol. 3, N. 7, 26 de Fevereiro 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.02.26.003

Uma das infecções virais que mais se alastraram no mundo foi o HIV, o vírus causador da AIDS.

“Um relatório de 2014 da Unaids (Programa das Nações Unidas para HIV e Aids) revela que o número de infecções com o vírus aumentou 11% no Brasil entre 2005 e 2013, indo na contramão da média global, que apresenta queda. Mesmo entre países vizinhos, vem havendo uma redução no índice geral de novos casos. No México e no Peru, por exemplo, essas taxas caíram 39% e 26%, respectivamente.

Em se tratando de dados mais globais, um índice do estudo que chama atenção é o fato de que cerca de 54% das pessoas infectadas no mundo todo não têm consciência disso. Ou seja, 19 milhões das 35 milhões de pessoas que atualmente vivem com HIV no mundo não sabem que têm o vírus.” (BBC Brasil 16/06/2014) Isso é simplesmente desesperador, já que muitas dessas pessoas são como roletas russas, um jogo em que há apenas uma bala no tambor do revólver. O tambor é girado e, quando para, é acionado o gatilho. Se a bala não estiver, o jogador sobrevive, caso contrário… a bala estoura seus miolos. No caso do portador do HIV que não sabe que possui o vírus, ele é a bala do revólver. E a pessoa que se relaciona sexualmente sem proteção com ele, é o jogador que perde a vida.

Mas, pesquisadores descobriram que, eliminando um receptor das células brancas humanas, o CCR5, o HIV não poderia mais infectar.

O SISTEMA DE ATAQUE DO VÍRUS

O HIV utiliza de proteínas em seu capsídeo, estrutura que protege o genoma viral, para entrar nas células humanas. Proteínas do capsídeo viral ligam-se a receptores presentes na membrana celular e, assim, o vírus pode ser internalizado. A essa entrada do vírus chamamos de infecção das células humanas pelo HIV.

O principal co-receptor utilizado para infecção das células pelo HIV (do inglês Human Immunodeficiency Virus, causador da AIDS) é chamado CCR5 (C-C receptor de quimiocina tipo 5). Isso foi constatado quando um paciente com HIV recebeu células-tronco hematopoiéticas (células-tronco que se diferenciam em células do tecido sanguíneo e do sistema imune) de um doador homozigoto (possui dois alelos idênticos, um proveniente do pai e outro da mãe) para a mutação no gene CCR5. Este gene produz uma proteína que funciona como um receptor na membrana das células T auxiliares e outras células de defesa dos seres humano, que são reconhecidos pelas proteínas do capsídeo viral, permitindo a entrada do HIV nas células.

As pessoas com a mutação denominada CCR5-Delta32 apresentam um encurtamento da proteína CCR5. Esse encurtamento do CCR5 impede o seu alojamento na membrana plasmática, ficando o receptor solto no citoplasma da célula, tornando assim, as células de defesa resistentes à infecção pelo vírus da AIDS. Quando o indivíduo possui a mutação em apenas um alelo do gene (heterozigoto, isto é, ou o gene do pai ou o da mãe é defeituoso), a célula continua suscetível à infecção pelo vírus, porém apresenta uma progressão da doença de forma muito mais lenta.

Entretanto, esse tipo de transplante alogênico (células provenientes de outro indivíduo) não pode ser aplicado em larga escala. Isso se deve ao número pequeno de doadores com a mutação e da incompatibilidade desses doadores com as pessoas que necessitam do transplante, além da necessidade de destruição completa da medula óssea e supressão imune para evitar a rejeição das células pelo organismo.

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Figura 1: Lado A: A presença da proteína CCR5 permite a ligação do HIV à superfície celular e, com isso, o vírus entra dentro da célula; Lado B: a mutação CCR5-Delta32 impede a expressão da proteína na superfície da membrana da célula, evitando assim a infecção pelo HIV.

COMO ELIMINAR A INFECÇÃO PELO HIV

Uma alternativa seria o transplante autólogo, ou seja, as células seriam transplantadas do próprio indivíduo. Esse tipo de transplante não requer a destruição completa da medula óssea ou imune supressão para evitar a rejeição das células, o que torna essa abordagem menos tóxica. Para isso, os pesquisadores têm produzido células-tronco progenitoras hematopoiéticas com o gene CCR5 desabilitado, por meio de técnicas que utilizam RNAs silenciadores da expressão do gene alvo, além de enzimas que promovem a quebra do gene específico. Entretanto, essas abordagens necessitam de sistemas de entrega que podem resultar em integração de mutações e desenvolvimento de resposta imunológica contra as células transduzidas, provocando complicações para o paciente.

Recentemente, vários sistemas de engenharia utilizando nucleases têm sido utilizados para modificações no genoma, como TALENS (do inglês transcription activator-like effector nucleases) e CRISPRdo inglês (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Essas enzimas produzem quebras na dupla fita do genoma com grande eficiência por utilizar a própria máquina de reparação de DNA das células.

Os pesquisadores Lin Ye e colaboradores, do Departamento de Medicina e Instituto de Genética Humana, associaram essas novas abordagens para alterar o genoma, com células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC, do inglês induced pluripotent stem cells), já que as células paciente-específicas poderiam ser geneticamente modificadas e diferenciar em várias linhagens de células, o que seria uma fonte potencial para terapia celular contra pessoas infectadas com HIV. Juntamente com essa metodologia, eles também utilizaram uma tecnologia de transposon piggyBac (sequência de DNA capaz de se movimentar de uma região para outra no genoma) para inserir marcadores selecionáveis capazes de enriquecer as células que sofreram recombinação homóloga, ou seja, que receberam mudanças genéticas.

Os autores conseguiram gerar mutações CCR5-Delta32 nos dois alelos nas células-tronco pluripotentes induzidas por meio das tecnologias de modificação do genoma TALENS e CRISPR. Posteriormente, essas células foram diferenciadas em monócitos/macrófagos e apresentaram resistência à infecção pelo HIV-1. As vantagens na combinação dessas tecnologias mencionadas podem ser agrupadas em 4 razões: necessidade de uma pequena quantidade de células sanguíneas para produção das células-tronco induzidas, produção ilimitada dessas células induzidas, verificação e confirmação da integridade do genoma das iPSCs e, por último, reconstruir todas as células do sistema sanguíneo e imune. Essa abordagem é uma ferramenta potencial para a manipulação genética em produzir uma terapia celular baseada em células autólogas nos pacientes infectados com HIV.

Uma possibilidade para curar os portadores de HIV!

Referência

Li C1, Guan X1, Du T2, Jin W1, Wu B3, Liu Y2, Wang P1, Hu B1, Griffin GE4, Shattock RJ5, Hu Q6. Inhibition of HIV-1 infection of primary CD4+ T-cells by gene editing of CCR5 using adenovirus-delivered CRISPR/Cas9. J Gen Virol. 2015 Aug;96(8):2381-93. doi: 10.1099/vir.0.000139. Epub 2015 Apr 8.

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  1. ROBERTO NELSON PARENTE FROTA disse:

    Gostaria de saber se tem algum estudo para crua da POLICITEMIA VERA?

    30/abril/2016 ás 12:04

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