p Interferência de RNA (RNAi), uma técnica que pode desligar genes específicos dentro das células vivas, tem grande potencial para tratar muitas doenças causadas por genes com mau funcionamento. Contudo, tem sido difícil para os cientistas encontrar maneiras seguras e eficazes de entregar o RNA bloqueador de genes aos alvos corretos. p Até este ponto, pesquisadores obtiveram os melhores resultados com RNAi direcionado para doenças do fígado, em parte porque é um destino natural para nanopartículas. Mas agora, em um estudo publicado na edição de 11 de maio da Nature Nanotechnology , uma equipe liderada pelo MIT relata a obtenção do mais potente silenciamento de genes de RNAi até hoje em tecidos não-vivos.

p Usando nanopartículas projetadas e selecionadas para entrega endotelial de fitas curtas de RNA chamadas siRNA, os pesquisadores foram capazes de direcionar o RNAi às células endoteliais, que formam o revestimento da maioria dos órgãos. Isso levanta a possibilidade de usar RNAi para tratar muitos tipos de doenças, incluindo câncer e doenças cardiovasculares, dizem os pesquisadores.

p "Tem havido uma excitação crescente sobre a entrega ao fígado em particular, mas, a fim de atingir o amplo potencial da terapêutica de RNAi, é importante que possamos alcançar outras partes do corpo também, "diz Daniel Anderson, o Samuel A. Goldblith Professor Associado de Engenharia Química, membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research e do Institute for Medical Engineering and Science do MIT, e um dos autores seniores do artigo.

p O outro autor sênior do artigo é Robert Langer, o David H. Koch Institute Professor no MIT e um membro do Koch Institute. Os autores principais são o estudante de graduação do MIT James Dahlman e Carmen Barnes, da Alnylam Pharmaceuticals.

p Entrega direcionada

p RNAi é um processo que ocorre naturalmente, descoberto em 1998, que permite às células controlar sua expressão genética. A informação genética é normalmente transportada do DNA no núcleo para os ribossomos, estruturas celulares onde as proteínas são feitas. Cadeias curtas de RNA chamadas siRNA ligam-se ao RNA mensageiro que carrega essa informação genética, impedindo-o de atingir o ribossomo.

p Anderson e Langer desenvolveram nanopartículas anteriormente, agora em desenvolvimento clínico, que pode entregar siRNA às células do fígado chamadas hepatócitos, revestindo os ácidos nucléicos em materiais gordurosos chamados lipidoides. Os hepatócitos agarram-se a essas partículas porque se assemelham às gotículas de gordura que circulam no sangue após o consumo de uma refeição rica em gordura.

p “O fígado é um destino natural para as nanopartículas, "Anderson diz." Isso não significa que é fácil entregar RNA ao fígado, mas significa que se você injetar nanopartículas no sangue, é provável que acabem lá. "

p Os cientistas tiveram algum sucesso no fornecimento de RNA a órgãos não-vivos, mas a equipe do MIT queria conceber uma abordagem que pudesse alcançar RNAi com doses mais baixas de RNA, o que poderia tornar o tratamento mais eficaz e seguro.

p As novas partículas do MIT consistem em três ou mais esferas concêntricas feitas de cadeias curtas de um polímero modificado quimicamente. O RNA é empacotado dentro de cada esfera e liberado assim que as partículas entram na célula-alvo.

p Silenciamento de genes

p Uma característica fundamental do sistema MIT é que os cientistas foram capazes de criar uma "biblioteca" de muitos materiais diferentes e avaliar rapidamente seu potencial como agentes de entrega. Eles testaram cerca de 2, 400 variantes de suas partículas em células de câncer cervical, medindo se elas poderiam desligar um gene que codifica uma proteína fluorescente que foi adicionada às células. Eles então testaram os mais promissores nas células endoteliais para ver se eles poderiam interferir com um gene chamado TIE2, que é expresso quase exclusivamente em células endoteliais.

p Com as partículas de melhor desempenho, os pesquisadores reduziram a expressão do gene em mais de 50 por cento, para uma dose de apenas 0,20 miligramas por quilograma de solução - cerca de um centésimo da quantidade necessária com os veículos de entrega de RNAi endotelial existentes. Eles também mostraram que podem bloquear até cinco genes de uma vez, entregando diferentes sequências de RNA.

p Os melhores resultados foram observados nas células endoteliais do pulmão, mas as partículas também entregaram RNA com sucesso aos rins e ao coração, entre outros órgãos. Embora as partículas tenham penetrado nas células endoteliais do fígado, eles não entraram nos hepatócitos do fígado.

p "O que é interessante é que, ao alterar a química da nanopartícula, você pode afetar a entrega a diferentes partes do corpo, porque as outras formulações nas quais trabalhamos são muito potentes para hepatócitos, mas não tão potentes para tecidos endoteliais, "Anderson diz.

p Para demonstrar o potencial de tratamento de doenças pulmonares, os pesquisadores usaram as nanopartículas para bloquear dois genes que foram implicados no câncer de pulmão - receptor VEGF 1 e Dll4, que promovem o crescimento dos vasos sanguíneos que alimentam os tumores. Ao bloqueá-los nas células endoteliais do pulmão, os pesquisadores conseguiram retardar o crescimento do tumor pulmonar em camundongos e também reduzir a disseminação de tumores metastáticos.

p Masanori Aikawa, um professor associado de medicina na Harvard Medical School, descreve a nova tecnologia como "uma contribuição monumental" que deve ajudar os pesquisadores a desenvolver novos tratamentos e aprender mais sobre doenças do tecido endotelial, como aterosclerose e retinopatia diabética, o que pode causar cegueira.

p "As células endoteliais desempenham um papel muito importante em várias etapas de muitas doenças, desde o início até o início das complicações clínicas, "diz Aikawa, que não fazia parte da equipe de pesquisa. "Este tipo de tecnologia nos dá uma ferramenta extremamente poderosa que pode nos ajudar a entender essas doenças vasculares devastadoras."

p Os pesquisadores planejam testar outros alvos potenciais na esperança de que essas partículas possam eventualmente ser implantadas para tratar o câncer, aterosclerose, e outras doenças. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.