doi.org/10.1038/s41587-024-02306-z
Credibilidade: 989
#mRNA
Uma descoberta acidental transformou-se em um sucesso inesperado quando uma equipe de pesquisadores interdisciplinares da BU criou uma nova e melhorada vacina COVID.
Tudo começou no laboratório.
Dois estudantes de doutorado da Universidade de Boston, Joshua McGee (ENG’26) e Jack Kirsch (ENG’23), estavam criando e testando diferentes tipos de fitas de ácido ribonucleico de RNA,construídas a partir de cadeias de compostos químicos chamados nucleotídeos, que ajudam realizando instruções genéticas nas células.
Eles estavam determinados a verificar se as sequências de RNA elaboradas com pequenas alterações em seus nucleotídeos ainda poderiam funcionar.
Depois de realizar dezenas de experimentos, eles chegaram a um beco sem saída.”
Décadas de pesquisa descobriram os mistérios do RNA nas células vivas.
Sem ele, nossas células não poderiam realizar tarefas fundamentais, como a construção de outras células, o transporte de aminoácidos de uma parte da célula para outra ou a montagem de respostas imunológicas a vírus.
Mas, mais recentemente, os cientistas descobriram como aproveitar o RNA para fazer tratamentos destinados combatendo doenças genéticas e o câncer.
Eles também aprenderam como usar o RNA mensageiro (mRNA) para criar vacinas contra a COVID-19.
Os experimentos realizados por McGee e Kirsch têm como objetivo usar o RNA para fornecer medicamentos que salvam vidas e criar vacinas mais eficazes do que as que temos hoje.
Mudando o foco para o RNA que se autoamplifica
Trabalhando junto com Mark Grinstaff, William Fairfield Warren Distinguished Professor de engenharia biomédica e química da BU, e Wilson Wong,professor associado de engenharia biomédica da College of Engineering, começaram a conversar sobre o que fazer a seguir e o que fazer com os componentes químicos que sobraram dos experimentos iniciais.
Eles decidiram se concentrar na modificação da estrutura química de um tipo menos conhecido de RNA, chamado RNA autoamplificador (saRNA),que é fabricado no laboratório e se replica várias vezes em uma célula para produzir um número maior de proteínas que foi programado para produzir.
O novo método funcionou: seu ASRNA modificado estava se replicando em um prato de petri.
Nossa reação a isso foi de muita empolgação, mas também o pensamento normal de um cientista: “Será que fizemos isso direito””, diz McGee.
“Voltamos fazendo isso de novo e de novo.”
Os resultados deram início a um projeto de pesquisa de um ano que foi transferido do laboratório de química de Grinstaff para o laboratório de engenharia genética de Wong e para o Laboratório Nacional de Doenças Infecciosas Emergentes da Universidade (NEIDL), onde eles testaram seu SaRNA modificado como uma vacina contra o vírus da COVID-19.
Eles descobriram que uma dose menor de sua nova vacina no suco os protegeu da doença tão bem quanto as vacinas atuais de mRNA.
Suas descobertas estão publicadas na Nature Biotechnology.
Toward Human Trials
Serão anos de testes adicionais antes que essa vacina possa ser aprovada para humanos.
Embora exista um único tipo de vacina de SaRNA aprovado no ano passado para uso no Japão, os pesquisadores esperam que sua versão modificada torne a tecnologia mais atraente para os fabricantes de medicamentos, além de superar os desafios do uso do SaRNA como vacina.”
O desafio do RNA autoamplificador regular é que existem dois processos concorrentes: o RNA está tentando produzir mais e mais proteínas e, ao mesmo tempo, o sistema imunológico está degradando essas proteínas”, diz Grinstaff.
As vacinas padrão de mRNA COVID informam as células a produzir uma proteína de pico que imita o vírus real, o que, por sua vez, faz com que o sistema imunológico entre em ação e combata o vírus.
Mas uma vacina de saRNA vai um passo além, repetindo essas instruções para a célula várias vezes, fazendo mais da maquinaria para criar as proteínas de pico.
Mais proteínas significa que você não precisa de uma dose tão alta e o sistema imunológico se lembra de como combater o vírus por um período mais longo.”
Portanto, a ideia é que isso poderia lhe dar uma expressão proteica de longa duração, mesmo quando estiver usando uma dose mais baixa”, diz Grinstaff.
Outro desafio é que o ASRNA poderia criar uma reação muito forte, que pode levar a efeitos colaterais desconfortáveis, piores do que os das atuais vacinas contra a COVID-19, que tipicamente fazem com que algumas pessoas desenvolvam febre leve ou dores.
Grinstaff, Wong, e a equipe colaboraram com Florian Douam, um hobaniano da BU
Tratamentos mais promissores
Além das vacinas contra a COVID-19, o bem tolerado SaRNA da equipe pode abrir as portas para outros tipos de tratamentos e terapia genética.”
No final das contas, este é um sistema de produção de proteínas”, diz Wong.
“Um sistema de entrega de genes.”
Para um distúrbio genético, o saRNA poderia ser programado para produzir um gene ausente ou substituir um gene defeituoso, diz Wong.
Para o tratamento de cânceres de pulmão, mama e outros, “podemos fazer com que ele produza uma droga anticancerígena para uma doença que exija uma dose alta e a produção de uma grande quantidade de proteínas”.”
É por isso que estamos muito entusiasmados com nossa tecnologia de amplificação automática de RNA, porque achamos que podemos reduzir a dose necessária para possibilitar algumas dessas aplicações terapêuticas”, diz Wong.
“É assim que imaginamos isso.”
Recentemente, Grinstaff recebeu um prêmio inaugural Trailblazer Engineering Impact Award da National Science Foundation, que vem acompanhado de uma subvenção de US$ 3 milhões, para continuar a explorar a tecnologia do SaRNA, algo que pode alterar fundamentalmente o paradigma da engenharia genética, de acordo com a SNSF.”
Há tanto trabalho que estamos fazendo agora para entender melhor o que descobrimos”, diz McGee, que é co-orientado por Wong e Grinstaff.”
Há muitas publicações por aí que sugerem que a pesquisa sobre o RNAs também fracassaria.
Isso me fez perceber que não há problema em tentar coisas que outras pessoas acham que podem fracassar, porque, quem sabe, elas podem estar erradas.
Publicado em 17/09/2024 12h41
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