Novas ferramentas de terapia genética têm como alvo degenerações da retina herdadas em estágios avançados

As degenerações herdadas da retina (IRDs) são um grupo de distúrbios genéticos que levam à perda progressiva da visão como as células de sensor de luz do olho-os fotorreceptores-DIE devido a mutações nos genes necessários para sua função e sobrevivência.

A terapia genética emergiu como uma abordagem promissora, substituindo ou suplementando genes defeituosos para preservar ou restaurar a visão. No entanto, a maioria das estratégias de terapia genética existente foi desenvolvida e testada em estágios precoces da doença – deixando uma grande lacuna no tratamento de pacientes diagnosticados após o dano significativo da retina já ocorrer.

Agora, em um estudo publicado em Terapia molecularPesquisadores da Divisão de Terapias Experimentais da Retina da Escola de Medicina Veterinária da Universidade da Pensilvânia (Penn Vet) e seus colaboradores desenvolveram um novo novo kit de ferramentas para ajudar a fechar essa lacuna.

Liderado por Raghavi Sudharsan, da Penn Vet, professor assistente de oftalmologia experimental, e William A. Beltran, a Corinne R. Henry Bower dotou Professor de Oftalmologia, a equipe desenvolveu quatro novos promotores específicos de fotorreceptores.

“Esses segmentos curtos do DNA atuam como ‘interruptores’ moleculares para ativar o gene terapêutico nas células-alvo, impulsionando a expressão gênica forte e específica em fotorreceptores de haste e cone, mesmo em estágios de doença no meio da doença”, explica Sudharsan, o principal autor do artigo.

“A maioria dos promotores usados ​​atualmente foi testada apenas em modelos animais saudáveis, e seu desempenho geralmente diminui quando a retina degenera”, continua Sudharsan. “Por outro lado, os promotores recém -desenvolvidos foram selecionados com base em sua capacidade de ativar a atividade genética em retinas que já haviam perdido mais da metade de seus fotorreceptores – tornando -os mais relevantes para os estágios de doença em que os pacientes são diagnosticados com frequência”.

Nas comparações frente a frente, os novos promotores superaram o promotor GRK1 amplamente utilizado tanto na força quanto na especificidade da expressão.

“Este estudo aborda um dos maiores obstáculos no tratamento do IRD: como fornecer terapia genética eficaz depois que uma grande parte da retina já degenerou”, diz Sudharsan.

“Ficamos particularmente empolgados com o desempenho dos promotores baseados em GNGT2, que mostraram forte expressão em hastes e cones, mesmo em estágios avançados de doenças. E seu pequeno tamanho-abaixo de 850 pares de bases-os faz ideais para [adeno-associated virus] A embalagem AAV, diferentemente de alguns promotores convencionais de cone que são significativamente maiores “.

A equipe também enfatizou que a alta especificidade desses promotores para fotorreceptores pode ajudar a limitar os efeitos fora do alvo e reduzir possíveis respostas imunes-considerações importantes de segurança e eficácia a longo prazo.

Os investigadores usaram uma combinação de análise transcriptômica, na modelagem de silico e na triagem in vivo em modelos de animais grandes para identificar um conjunto de novos promotores curtos que permanecem ativos em fotorreceptores degenerando. Isso inclui promotores derivados dos genes GNGT2, IMPG2 e PDE6H, que demonstraram expressão forte e específica de células quando entregues através de AAVs nas retinas dos modelos caninos imitando IRDs humanos.

“Esses achados destacam a importância dos testes de promotores em modelos clinicamente relevantes e nos estágios apropriados da doença, algo que infelizmente não pode ser estabelecido em culturas celulares ou organoides da retina”, diz o autor sênior William A. Beltran, que dirige a divisão de terapias experimentais da retina.

“Eles estabeleceram a base para uma nova geração de terapias genéticas mais potentes, precisas e responsivas às necessidades clínicas do mundo real de pacientes com degenerações da retina herdada, sejam pessoas ou animais”.

Uma patente provisória sobre a tecnologia do promotor foi arquivada pela Universidade da Pensilvânia.