Na vanguarda da revolução genética encontra-se a tecnologia CRISPR-Cas9, uma ferramenta de grande potencial no campo da farmacologia. Suas capacidades precisas e eficientes para a edição do genoma abriram novas portas para enfrentar uma ampla gama de desafios médicos. Nesse sentido, exploraremos algumas das emocionantes aplicações do CRISPR no âmbito da farmacologia, que estão transformando a maneira como os tratamentos médicos são desenvolvidos e administrados.
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Modelos de Doenças e Descoberta de Medicamentos
O CRISPR também encontrou seu lugar na pesquisa básica e na descoberta de medicamentos. Cientistas da Universidade de Uppsala, na Suécia, descobriram que a proteína SOX9 tem um impacto significativo nas células tumorais, tornando-as menos sensíveis à radiação do tratamento. Ao analisar amostras de tumores, observaram que certas células na massa tumoral tinham uma taxa de divisão menor em comparação com outras células cancerosas, tornando-as mais resistentes à radiação. A presença da proteína SOX9 também foi encontrada acumulada em amostras de pacientes que experimentaram recidivas após cirurgias. Utilizando a técnica de edição genética CRISPR-Cas9, os pesquisadores removeram a proteína SOX9 em experimentos, resultando na perda da capacidade das células tumorais de recidivar, indicando que SOX9 desempenha um papel chave nesse processo. Além disso, os cientistas exploraram como substâncias que inibem SOX9 afetam o desenvolvimento de recidivas em modelos animais, identificando surpreendentemente certos medicamentos que, inicialmente destinados a outros tratamentos, tiveram um efeito inibidor em SOX9 durante as recidivas. Anna Borgenvik, parte da equipe de pesquisa, expressou a esperança de que essas descobertas eventualmente levem a tratamentos mais específicos para as células tumorais de divisão lenta que expressam SOX9. Isso poderia potencialmente melhorar as perspectivas de tratamento para crianças em risco de desenvolver recidivas, como aquelas com meduloblastoma.
- Transporte de Medicamentos :Cientistas estão estudando células especiais chamadas MDCK, que são como pequenos laboratórios nos quais podem observar como os medicamentos são absorvidos pelo nosso corpo. Essas células MDCK são como detetives que investigam como os medicamentos entram e saem do nosso organismo. A essas células gostam de desafios e lhes são dados diferentes medicamentos para ver o que acontece. Mas aqui vem o interessante: essas células também têm suas próprias “rotas de transporte” para movimentar coisas para dentro e para fora. Imagine que são como motoristas de táxi que decidem quais medicamentos podem entrar em nosso corpo e quais não. Há um motorista de táxi chamado P-gp que é muito importante nesse processo. É como o guardião que decide quem entra e quem não entra numa festa! Agora, o que os cientistas fizeram foi usar a técnica CRISPR-Cas9 para fazer algumas alterações nessas células MDCK. Imagine que são como engenheiros que modificam partes específicas do carro para ver como afeta a viagem. Neste caso, removeram o gene P-gp das células para ver o que acontecia. O surpreendente foi que, ao remover o gene P-gp, tudo mudou. Descobriram que muitos medicamentos já não eram transportados da mesma maneira nessas células. Alguns medicamentos deixaram de sair tão rapidamente, e isso poderia ter um grande impacto em como funcionam em nosso corpo. Além disso, esses cientistas também realizaram outros experimentos com essas células modificadas. Adicionaram uma maior quantidade de um gene chamado ABCB1 para ver como isso afetava os medicamentos. É como se colocassem mais motoristas de táxi na rua para ver se os medicamentos se moviam mais rápido e melhor.
- Absorção de Medicamentos em Tecidos Cancerígenos: Os medicamentos contra o câncer frequentemente atacam o DNA ou as proteínas dentro das células cancerosas, danificando o DNA, inibindo sua síntese e interrompendo sua divisão. A concentração interna desses medicamentos é crucial, e propõe-se que essa concentração seja o resultado de uma competição entre sua velocidade de absorção passiva ou ativa e sua velocidade de expulsão ativa ou taxa metabólica. No entanto, ainda não compreendemos completamente como alguns medicamentos contra o câncer conseguem entrar nas células cancerosas e superar as barreiras biológicas. É aqui que entra o sistema CRISPR-Cas9, fornecendo ferramentas adicionais para desvendar os mecanismos subjacentes ao nível genômico e simplificar a interpretação dos resultados. Um dos desafios é que as células cancerosas podem expulsar os medicamentos, reduzindo sua eficácia. Nesse ponto, a técnica de manipulação genética CRISPR-Cas9 é útil. Ela tem sido usada para “desligar” genes específicos relacionados aos transportadores ABC em células cancerosas. Isso tem demonstrado aumentar a sensibilidade das células ao medicamento doxorubicina em linhagens celulares de câncer de ovário, mama e osteossarcoma, bem como em linhagens resistentes ao medicamento carfilzomib em mieloma e leucemia linfoblástica aguda. Além disso, o sistema CRISPR/Cas9 tem sido usado para modificar o gene BEN3 em células de leucemia mieloide aguda, afetando o funcionamento de transportadores de expulsão. Da mesma forma, foi utilizado para desativar um gene chamado A20, relacionado com a resistência a certos medicamentos no linfoma de Hodgkin. Este enfoque demonstrou como a modificação desses genes pode influenciar a sensibilidade das células cancerosas aos medicamentos.
Em resumo, o sistema CRISPR-Cas9 está auxiliando na compreensão mais aprofundada de como os medicamentos contra o câncer podem superar as barreiras biológicas nas células cancerígenas. A manipulação de genes específicos relacionados ao transporte de medicamentos pode aumentar a sensibilidade das células ao tratamento, o que poderia ter um impacto significativo no desenvolvimento de tratamentos contra o câncer mais eficazes e personalizados.
References:
CHEN, E. C. et al. Evaluating the Utility of Canine Mdr1 Knockout Madin-Darby Canine Kidney i Cells in Permeability Screening and Efflux Substrate Determination. Molecular Pharmaceutics, v. 15, n. 11, p. 5103–5113, 5 nov. 2018.
WEGLER, C. et al. Expanding the Efflux In Vitro Assay Toolbox: A CRISPR-Cas9 Edited MDCK Cell Line with Human BCRP and Completely Lacking Canine MDR1. Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 110, n. 1, p. 388–396, 1 jan. 2021.
