Você conhece a Epilepsia Responsiva à Piridoxina?

Você conhece a Epilepsia Responsiva à Piridoxina?

Conheça a Epilepsia Responsiva à Piridoxina

 

A Epilepsia Responsiva à Piridoxina ou Epilepsia Piridoxina-Dependente (Pyridoxine-dependent epilepsy, PDE) é uma doença genética rara caracterizada por crises epilépticas frequentes e persistentes que surgem ao nascimento ou nos primeiros meses de vida.  Em casos atípicos a doença se manifesta entre um a três anos de idade ou até mesmo durante a gestação.

A principal característica da PDE é que as crises de epilepsia não são controladas pelos medicamentos antepilépticos comumente utilizados, mas apenas respondem à suplementação de piridoxina (vitamina B6).

Apesar de obterem piridoxina na alimentação, os portadores da PDE precisam de uma suplementação dessa vitamina por toda a vida.

A PDE é uma doença grave, os sinais clínicos variam em cada paciente e o prognóstico depende da idade do diagnóstico e início da suplementação de piridoxina, entre outros fatores. Se não tratada, provoca graves danos no sistema nervoso, afetando a habilidade intelectual e cognitiva da criança. 

Entenda mais sobre essa importante doença rara, suas causas e como o diagnóstico é realizado e mais, nesse artigo.

 

Qual a causa da Epilepsia Responsiva à Piridoxina?

A PDE é uma doença genética causada por alterações nas duas cópias do gene ALDH7A1. Esse gene é responsável por produzir uma proteína (enzima) chamada antiquitina (conhecida também como desidrogenase do alfa-AASA), que atua no metabolismo do aminoácido lisina, no cérebro.

A ausência de antiquitina, causada pelas alterações no ALDH7A1, ocasionam a uma falha no metabolismo da lisina e o acúmulo de substâncias (metabólitos) que interferem no desenvolvimento e no funcionamento do cérebro.

Somente pessoas que herdaram o gene “defeituoso” da mãe e do pai desenvolvem a doença. A PDE é, portanto, uma doença genética com padrão de herança recessivo.

Quando uma pessoa herda apenas um gene alterado (do pai ou da mãe), considera-se que ela é portadora (do inglês, “carrier”). Portadores não têm sintomas da doença, porém podem transmitir o gene alterado para seus filhos. 

Muitas pessoas não sabem que são portadoras de uma  alteração no gene ALDH7A1 e só descobrem quando tem um filho com a doença. 

 

Quais são os principais sintomas da Epilepsia Responsiva à Piridoxina?

Muitos sinais e sintomas já foram descritos em pacientes com PDE, porém, crises epilépticas logo após o nascimento são os sintomas clássicos. É comum que os recém-nascidos sejam diagnosticados erroneamente por outras doenças, como a encefalopatia hipóxico-isquêmica, devido aos sintomas. 

Também é comum que os pacientes apresentem atraso no desenvolvimento e deficiência intelectual.

 

Como é feito o diagnóstico da doença?

A suspeita do diagnóstico deve ser considerada nos casos de recém-nascidos ou crianças de até 3 anos de idade que apresentam epilepsia ou encefalopatia sem causa explicada e que não respondem aos tratamentos.

A confirmação do diagnóstico se dá por dosagem bioquímica de biomarcadores no plasma ou urina e pela identificação de mutações no ALDH7A1 no teste genético.

O teste genético analisa o DNA do paciente para buscar alterações no gene  ALDH7A1.  Esse é o teste mais preciso e confiável para identificar a doença, tanto em bebês assintomáticos quanto em pacientes de qualquer idade que tenham algum sintoma da doença.  

A realização do teste genético também é altamente recomendada para pessoas que tenham histórico familiar da doença.  

A PDE é uma doença que se manifesta ao nascimento ou nos primeiros meses de vida e que precisa ser tratada o mais cedo possível. Estudos mostraram que o diagnóstico tardio e o atraso do tratamento em meses ou anos provoca alterações motoras graves com dificuldade de aprendizagem e alterações sensoriais.

A PDE não é testada no Teste do Pezinho básico do SUS e nem nas versões ampliadas e expandidas oferecidas pela rede privada. No entanto, é uma das mais de 320 doenças investigadas no Teste da Bochechinha, o teste de triagem neonatal genética mais completo do Brasil.

Quando a criança (ou pessoa de qualquer idade) tem algum sintoma de PDE recomenda-se realizar um exame genético de diagnóstico para confirmar a suspeita. A Mendelics oferece exames para o diagnóstico da PDE, incluindo o Painel de Doenças Tratáveis e o Painel de Epilepsias

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Referências

  • Coughlin CR 2nd. Pyridoxine-dependent epilepsy is more than just epilepsy. Dev Med Child Neurol. 2020 Mar;62(3):268. doi: 10.1111/dmcn.14405. Epub 2019 Nov 25. PMID: 31763687.
  • Jiao X, Xue J, Gong P, Wu Y, Zhang Y, Jiang Y, Yang Z. Clinical and genetic features in pyridoxine-dependent epilepsy: a Chinese cohort study. Dev Med Child Neurol. 2020 Mar;62(3):315-321. doi: 10.1111/dmcn.14385. Epub 2019 Nov 18. PMID: 31737911.

 

Entenda a doença Adrenoleucodistrofia do filme Óleo de Lorenzo

Entenda a doença Adrenoleucodistrofia do filme Óleo de Lorenzo

Filme Óleo de Lorenzo

 

Lançado em 1992, o filme ‘Óleo de Lorenzo’ retrata a jornada de um pai e uma mãe na busca por um tratamento eficaz para a doença do seu filho.

O filme, baseado em fatos reais, retrata a dor e angústia de Michaela (Susan Sarandon) e Augusto (Nicki Nolte) ao descobrirem que seu filho Lorenzo (Zack O’Malley Greenburg), de 6 anos, possui uma doença genética grave e progressiva chamada adrenoleucodistrofia (ALD) com um prognóstico de sobrevida de até 2 anos.

Sem aceitar o triste diagnóstico do filho e a falta de um tratamento eficaz, ao mesmo tempo que assistem os sintomas do filho piorarem, os pais decidem lutar para encontrar uma cura para a doença.

Mesmo sendo leigos e sem qualquer formação acadêmica no assunto, Michaela e Augusto passaram a dedicar os seus dias na busca por um tratamento para a ALD. Leram livros, buscaram médicos e outros profissionais da área, indústrias farmacêuticas, conversaram com professores de universidades e até organizaram um simpósio internacional que uniu especialistas do mundo inteiro para discutir um possível tratamento para a doença. 

No filme, todo o esforço se recompensou ao conseguirem produzir uma formulação contendo uma mistura de ácidos graxos (derivados dos ácidos oleico e erúcico). Introduzindo o óleo na dieta do filho, eles observaram que os sintomas pararam de progredir e conseguiram controlar o acúmulo anormal de ácidos graxos de cadeia muito longa no organismo de Lorenzo. Logo, o óleo, chamado “óleo de Lorenzo”,  passou a ser usado para tratamento de outros pacientes.

 

A história real por trás do filme

Tratamento

Apesar de Michaela e Augusto acreditarem que o óleo salvou a vida de Lorenzo, a  eficácia do tratamento utilizando o óleo, no entanto, só foi comprovada anos depois e apenas em pacientes tratados precocemente, antes do início dos sintomas neurológicos.

Contudo, a descoberta que esse e outros tratamentos desenvolvidos posteriormente poderiam ser eficazes quando a doença é diagnosticada precocemente motivou a inclusão da ALD em testes de triagem neonatais. A triagem neonatal é realizada em várias etapas, que inclui testes bioquímicos e a confirmação pelo teste genético.

Nos Estados Unidos, desde 2013 o Estado de Nova Iorque possui uma lei de triagem neonatal da doença e desde 2016, o governo federal americano recomenda a inclusão da doença em testes de triagem neonatal em todo o país. Na Holanda, um grande estudo está sendo conduzido a fim de validar a triagem neonatal da doença. 

O tratamento da ALD é realizado com base nos sintomas do paciente, por isso varia em cada caso e inclui acompanhamento médico e uma equipe multidisciplinar. Para pacientes meninos, o transplante de células-tronco hematopoéticas, por exemplo, têm se mostrado eficaz nos casos que estão nos estágios iniciais dos sintomas cerebrais.

Outros estudos clínicos, utilizando terapia gênica e o óleo de Lorenzo estão sendo conduzidos para encontrar um tratamento eficaz e personalizado. 

 

Diagnóstico precoce

Por ter sinais e sintomas muito variáveis com início e gravidade que podem começar desde a infância até a vida adulta, o diagnóstico da ALD pode ocorrer em diferentes fases da vida. Contudo, os estudos clínicos já realizados demonstraram a importância da triagem neonatal e do diagnóstico ser realizado antes do início dos sintomas.

No Brasil, a doença não faz parte do Programa Nacional de Triagem Neonatal, o Teste do Pezinho, mas pode ser triada desde o nascimento no Teste da Bochechinha.

O Teste da Bochechinha foi desenvolvido para dar suporte à Ciência e a Medicina para que outros Lorenzo’s possam receber diagnóstico e tratamento precoce e garantir uma vida melhor e mais saudável.

Ações como o filme são muitos importantes para divulgar a doença para um maior número de pessoas. O contrato para que a história de Lorenzo e sua família se tornasse um filme permitiu a criação da fundação Myelin Project, que atua, até hoje, em prol ao estudo de doenças desmielinizantes, como a ALD.

Quer saber mais sobre a doença ALD? Continue lendo o post

Você conhece a adrenoleucodistrofia?

A adrenoleucodistrofia (ALD) é uma doença genética rara que faz parte do conjunto de doenças chamadas leucodistrofias, causadas por uma deficiência na bainha de mielina, membrana protetora e isolante que envolve os neurônios e permite a condução dos sinais nervosos.

Existem diferentes formas de ALD, que são baseados na idade de início e gravidade dos sintomas. Os sinais e sintomas são variáveis podendo iniciar na primeira infância ou só na vida adulta. A progressão da doença também pode variar. 

Em geral, a ALD possui três apresentações mais comuns:

  • ALD cerebral: Início na infância. Sintomas neurológicos, semelhantes ao transtorno de déficit de atenção ou hiperatividade, perda progressiva da cognição, do comportamento, da visão, da audição e das funções motoras, entre outros.
  • Doença de Addison: Início na infância, mas também pode se manifestar mais tardiamente. Insuficiência adrenal, que apresenta sintomas como: fadiga crônica, fraqueza muscular, perda de apetite, perda de peso, dor abdominal, vômitos, entre outros.
  • Mielopatia: Início na vida adulta (em torno dos 20 anos). Os sintomas são progressivos e afetam os nervos da medula espinhal e incluem rigidez progressiva, fraqueza das pernas, distúrbios do esfíncter, sexuais e calvície.

 

Qual a causa da adrenoleucodistrofia?

A ALD é causada por alterações (mutações) no gene ABCD1, responsável por produzir a proteína ALD (ALDP), que atua no transporte de moléculas de gordura (ácidos graxos de cadeia muito longa) até as estruturas celulares chamadas de peroxissomos. Esse transporte é fundamental para que os ácidos graxos de cadeia muito longa sejam metabolizados. 

Quando a proteína ALD não funciona adequadamente, esse transporte não ocorre e, consequentemente, os ácidos graxos de cadeia muito longa não são metabolizados, se acumulando em vários tecidos do organismo.

O tecido endócrino, incluindo as glândulas supra-renais e os testículos, o cérebro e a medula espinhal e os nervos periféricos são os tecidos mais afetados. Contudo, os mecanismos biológicos pelos quais o acúmulo anormal de ácidos graxos de cadeia muito longa afeta os tecidos e provoca os sintomas, ainda não está bem esclarecido. 

 

Como a adrenoleucodistrofia é herdada?

A ALD é uma doença genética com padrão de herança ligado ao X recessivo. Para desenvolvê-la é preciso herdar uma cópia do gene ABCD1 alterado (Figura 1). 

 

recessiva ligada ao x adrenoleucodistrofia

Figura 1: Ilustração de doença com padrão de herança ligado ao X recessivo. Alguns casos de adrenoleucodistrofia não seguem esse modelo e podem ocorrer devido a mutações novas ou ‘de novo’, não representadas na imagem.

 

Na maioria dos casos, a alteração é transmitida de um dos pais para o filho. Entretanto, em alguns poucos casos (cerca de 5%) o bebê não herda a alteração genética dos pais, mas sim ocorre uma “mutação nova” ou “de novo” do ABCD1

Os genes estão em pares, sendo uma cópia herdada do pai e outra da mãe. Contudo, os cromossomos sexuais são diferentes. Os homens têm apenas um cromossomo X, herdado da mãe e um cromossomo Y, herdado do pai. Já as mulheres herdam dois cromossomos X, um do pai e outro da mãe.

Como o gene ABCD1 está localizado no cromossomo X, mulheres que possuem uma cópia do gene ABCD1 alterada quase sempre apresentam sintomas mais leves da doença ou nem apresentam sintomas, sendo chamadas de portadoras. Como as mulheres possuem duas cópias do cromossomo X, mesmo que recebam um cromossomo X com a alteração no gene ABCD1, a outra cópia do gene será funcional.

Mulheres portadoras podem transmitir a cópia alterada para um filho homem, que terá ALD, e para filhas mulheres, que também serão portadoras.

Homens que herdam a alteração no gene ABCD1 terão ALD porque não possuem um outro cromossomo X com uma cópia do gene que funcione. Homens com ALD sempre irão transmitir a cópia alterada para as filhas mulheres e nunca irão transmitir para os filhos homens.

Por esse motivo, a ALD é mais comum em homens que, em geral, desenvolvem sintomas mais sérios do que as mulheres. 

 

Como é feito o diagnóstico da doença?

O diagnóstico da ALD pode ser realizado pela dosagem dos níveis de ácidos graxos de cadeia muito longa no sangue. Porém, a dosagem plasmática pode apresentar resultados inconclusivos e só é precisa para o diagnóstico de homens. Cerca de 20% das mulheres com ALD podem apresentar resultado “falso negativo”  com níveis normais dos ácidos graxos.

Para confirmar ALD é preciso detectar a alteração no gene ABCD1 no DNA por meio do exame genético. Esse é o teste mais preciso para identificar a doença, tanto em bebês assintomáticos quanto em pacientes de qualquer idade que tenham algum sintoma da doença.  

Além disso, o exame genético auxilia o aconselhamento genético da família, planejamento de futuros filhos dos pais e da criança.

 

Diagnóstico genético e a Mendelics

Quando a criança (ou pessoa de qualquer idade) tem algum sintoma de ALD recomenda-se realizar um exame genético de diagnóstico para confirmar a suspeita.

Para o diagnóstico de ALD a Mendelics oferece vários exames que analisam o gene ABCD1, incluindo o Painel de Doenças Tratáveis

É importante ressaltar que exames de diagnóstico só podem ser realizando mediante solicitação e acompanhamento médico. Converse com o seu médico.

A ALD também é uma das mais 320 doenças do Teste da Bochechinha, o mais completo teste de triagem neonatal realizado no Brasil.  Bebês com alto risco de desenvolver ALD, identificados no Teste da Bochechinha, podem iniciar precocemente o acompanhamento médico e tratamento da doença.

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Referências

  1. https://www.imdb.com/title/tt0104756/
  2. https://rarediseases.org/rare-diseases/adrenoleukodystrophy/
  3. https://www.theguardian.com/science/2008/jun/04/medicalresearch.genetics
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3503704/
  5. https://www.myelinproject.co.uk/
  6. Matsukawa T, Yamamoto T, Honda A, Toya T, Ishiura H, Mitsui J, Tanaka M, Hao A, Shinohara A, Ogura M, Kataoka K, Seo S, Kumano K, Hosoi M, Narukawa K, Yasunaga M, Maki H, Ichikawa M, Nannya Y, Imai Y, Takahashi T, Takahashi Y, Nagasako Y, Yasaka K, Mano KK, Matsukawa MK, Miyagawa T, Hamada M, Sakuishi K, Hayashi T, Iwata A, Terao Y, Shimizu J, Goto J, Mori H, Kunimatsu A, Aoki S, Hayashi S, Nakamura F, Arai S, Momma K, Ogata K, Yoshida T, Abe O, Inazawa J, Toda T, Kurokawa M, Tsuji S. Clinical efficacy of haematopoietic stem cell transplantation for adult adrenoleukodystrophy. Brain Commun. 2020 Jan 14;2(1):fcz048. doi: 10.1093/braincomms/fcz048. PMID: 32954314; PMCID: PMC7425345.
  7. Engelen M, Kemp S, Poll-The BT. X-linked adrenoleukodystrophy: pathogenesis and treatment. Curr Neurol Neurosci Rep. 2014 Oct;14(10):486. doi: 10.1007/s11910-014-0486-0. PMID: 25115486.
CRISPR/Cas9: edição do DNA e o tratamento de doenças

CRISPR/Cas9: edição do DNA e o tratamento de doenças

CRISPR/Cas9: Prêmio Nobel de Química 2020


Em outubro de 2020, o mundo conheceu os vencedores do prêmio Nobel de química de 2020: duas cientistas, Dra. Jennifer Doudna e Dra. Emmanuelle Charpentier, foram laureadas pelo desenvolvimento de uma técnica de edição de genes chamada CRISPR/Cas9 (1). 

Em um artigo publicado na revista Science (2), em 2012, elas demonstraram que o CRISPR/Cas9, um mecanismo presente no sistema imunológico de bactérias – poderia  ser utilizado para editar o DNA humano in vitro.

Logo após essa publicação, laboratórios (e indústrias) no mundo todo passaram a explorar essa técnica em suas pesquisas, com diferentes aplicações.

O campo para uso do CRISPR/Cas9 é vasto, tanto para humanos quanto para animais e plantas. Muitas indústrias agrícolas estão desenvolvendo sistemas de controle de pragas, ou melhoramento de plantas (3).

Muito tem sido falado sobre essa técnica em todo o mundo. O CRISPR/Cas9, de fato, revolucionou a pesquisa científica na medicina e a genômica por ser um método de manipulação genética simples, versátil e preciso. 

Mais do que uma ferramenta de pesquisa, o CRISPR/Cas9 é uma esperança para muitas doenças genéticas finalmente terem um tratamento.

Mas o que é o CRISPR/Cas9 e por que se fala tanto dessa técnica? Nesse artigo, entenda essa técnica e saiba como ela pode ajudar no tratamento de doenças genéticas.

 

O CRISPR/Cas9

O CRISPR/Cas9 (sigla para Conjunto de Repetições Palindrômicas Regularmente Espaçadas em associação com a nuclease Cas9) é, hoje, o nome de uma técnica de biologia molecular capaz de editar (remover, adicionar, trocar) sequências de DNA localizadas em qualquer região do genoma. Essa técnica é baseada em um sistema de memória imunológica presente nas bactérias, usado para proteger as bactérias de invasões de vírus (2,3,4).

O sistema CRISPR/Cas9 consiste em duas moléculas:

  • Cas9: uma enzima (nuclease) que atua como um par de “tesouras” que pode cortar as duas fitas do DNA em um local específico no genoma.
  • RNA guia (gRNA): um pequeno pedaço de sequência de RNA (com cerca de 20 bases de comprimento) localizada dentro de uma estrutura de RNA mais longa. Essa molécula de RNA “guia” a Cas9 para a parte do genoma que deverá ser cortada.

E como o sistema atua?

Conhecendo previamente uma sequência no DNA que se quer alterar (como, por exemplo, uma mutação que causa uma doença), o gRNA é ‘fabricado’ para se ligar (ser complementar) a essa região específica. O gRNA leva a Cas9 até essa sequência complementar que corta essa região. Logo, o sistema de reparo de DNA, que é natural e intrínseco, ‘conserta’ a região que foi cortada acrescentando a(s) base(s) que foi removida (2,3,4).

Utilizando o sistema CRISPR/Cas9 é possível induzir o sistema de reparo do DNA a reparar o DNA alterado com uma sequência de interesse. Dessa forma, o sistema é capaz de reparar, silenciar e reprimir genes, entre outras alterações genômicas.

 

Edição do DNA e o tratamento de doenças

O CRISPR/Cas9 tem um enorme potencial para ser usado como ferramenta no tratamento de diversas doenças que possuem causa genética,  como câncer e doenças monogênicas, e  doenças infecciosas, como hepatite B e o HIV, por exemplo.

 

Câncer

O câncer é causado pelo acúmulo de alterações genéticas que levam a multiplicação desordenada das células formando um tumor. Existem vários fatores genéticos já identificados relacionados com a predisposição a desenvolver um tumor, com o local do crescimento do tumor, o seu tamanho e sua malignidade.

Estudos têm o aplicado sistema CRISPR/Cas9 para editar ou remover mutações em genes (oncogenes e proto-oncogenes) que causam essa proliferação celular descontrolada e podem resultar eventualmente em um câncer (5).

Outros estudos têm utilizado o sistema para entender fatores que desencadeiam o crescimento do tumor (tumorigênese) e sua malignidade para selecionar genes alvo para tratamento do câncer a partir de terapia gênica (5).

Além da terapia gênica focada nas alterações que promovem o câncer, resultados promissores foram vistos em estudos clínicos que utilizaram o CRISPR/Cas9 para imunoterapia de pacientes com câncer. Esses estudos retiraram células imunológicas do paciente com câncer (células T ou CAR-T), alteram essas células in vitro utilizando o  CRISPR/Cas9 e depois as reintroduziram no organismo do paciente. Os resultados foram positivos, mostrando que as células do sistema imune do paciente conseguiram rejeitar os tumores (6, 7).

 

Doenças infecciosas

O sistema CRISPR/Cas9 foi originalmente descoberto como um mecanismo de defesa de bactérias contra a invasão de vírus. Logo, é uma ferramenta que naturalmente demonstra ser promissora no tratamento de doenças infecciosas (2).

Vários estudos em células-tronco demonstram o potencial protetor do gene CCR5 contra o vírus HIV. Alterações nesse gene conferem resistência à infecção pelo vírus (8, 9).

Em 2018, uma notícia percorreu todas as mídias: um cientista chinês anunciou que duas bebês gêmeas nasceram após os embriões serem geneticamente modificados através da técnica de CRISPR/Cas9. Os embriões tiveram seu DNA editado, mais precisamente o gene CCR5, para que fossem resistentes ao vírus HIV. O cientista relatou que os bebês nasceram saudáveis e sem nenhuma sequela. Porém, a edição genética de embriões é um assunto controverso. O anúncio gerou diversas discussões mundiais e o cientista foi condenado (10).

Além da alteração de genes que conferem resistência ao vírus, o CRISPR/Cas9 se mostrou muito eficaz em um estudo que combinou a técnica de edição de genes com uma terapia anti-retroviral (ART) chamada LASER ART (Terapia Anti-retroviral de Longa Duração e Lenta Efetividade) (11).

A terapia combinada consiste em utilizar o LASER ART, que suprime a replicação do vírus lentamente no organismo e o CRISPR/Cas9 que consegue editar o genoma de células “reservatório” de vírus HIV, que por estarem latentes (“desativados”) não são afetadas pelo LASER ART. No estudo, os cientistas conseguiram eliminar o vírus HIV em ratos infectados (11).

Outras pesquisas exploram a aplicação terapêutica de CRISPR/Cas9 em várias outras doenças, incluindo o vírus influenza, Zika vírus, Dengue, vírus sincicial respiratório (VSR), herpesvírus (HSV) e o poliomavírus neurotrópico humano (JC) (12, 13, 14).

Além disso, várias infecções virais, como o vírus da hepatite B (HBV), o vírus Epstein-Barr (EBV) e o papilomavírus humano (HPV), estão relacionadas ao desenvolvimento alguns tipos de câncer, como câncer de fígado e de colo de útero. Diversos estudos também têm utilizado o CRISPR/Cas9 como estratégia para tratamento desses tipos de câncer, através da inativação do genoma do vírus ou pela inibição da sua replicação (15, 16, 17).

 

Doenças genéticas

A descoberta do sistema CRISPR/Cas9 revolucionou a engenharia genética e trouxe esperança para o tratamento e cura de muitas doenças. Além das aplicações descritas nos tópicos acima, atualmente, o CRISPR/Cas9 também tem sido utilizado em estudos visando o desenvolvimento de terapia gênica para diversas doenças genéticas. 

Diferentes estudos em camundongos demonstraram o potencial do CRISPR/Cas9 para corrigir surdez, distrofia muscular de Duchenne, hemofilia e deficiência da alfa1-antitripsina (18, 19, 20, 21).

Um exemplo promissor é a terapia baseada em transplante de células-tronco hematopoiéticas e progenitoras (HSPCs) corrigidas por CRISPR/Cas9 em pacientes com anemia falciforme e a beta talassemia, doenças causadas por mutações no gene da hemoglobina (HBB) (22, 23, 24). 

Através do CRISPR/Cas9 os cientistas conseguiram editar o gene HBB das células dos pacientes e recuperar a função normal da hemoglobina. Estudos clínicos estão sendo realizados para comprovar a segurança e eficácia desse tratamento (22, 23, 24).

 

Limitações 

De fato, o CRISPR/Cas9 é a grande esperança da medicina atualmente. Apesar desses (e outros) avanços que o CRISPR/Cas9 trouxe para o mundo e da rápida expansão dos estudos visando o desenvolvimento de novas terapias, muitas pesquisas ainda são necessárias para avaliar a eficiência e, principalmente, a segurança de utilizar essa técnica em humanos.

Estudos também demonstraram que muitas vezes, o sistema CRISPR/Cas9 erra o alvo e acaba editando outras regiões do genoma. Esse acontecimento é chamado de “off-targets” (fora do alvo) e é um importante fator limitante do uso do CRISPR/Cas9 in vivo em humanos. Ainda  é preciso entender como o sistema atua dentro do nosso organismo e quais as consequências de editar nosso genoma, para nós e para as futuras gerações.

Além disso, a edição do DNA levanta muitas questões éticas importantes. Comitês de ética do mundo todo têm discutido a aplicação da edição de genes em embriões. 

Obs: Para entender melhor como o sistema CRISPR/Cas9 atua, sugerimos esse vídeo


Referências

  1. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/
  2. https://science.sciencemag.org/content/337/6096/816.full
  3. El-Mounadi K, Morales-Floriano ML, Garcia-Ruiz H. Principles, Applications, and Biosafety of Plant Genome Editing Using CRISPR-Cas9. Front Plant Sci. 2020 Feb 13;11:56.
  4. Sun, J., Wang, J., Zheng, D., & Hu, X. (2019). Advances in therapeutic application of CRISPR-Cas9. Briefings in Functional Genomics. doi:10.1093/bfgp/elz031
  5. Jiang C, Meng L, Yang B, et al. Application of CRISPR/Cas9 gene editing technique in the study of cancer treatment. Clin Genet 2019. 
  6. Stadtmauer EA, Fraietta JA, Davis MM, Cohen AD, Weber KL, Lancaster E, Mangan PA, Kulikovskaya I, Gupta M, Chen F, Tian L, Gonzalez VE, Xu J, Jung IY, Melenhorst JJ, Plesa G, Shea J, Matlawski T, Cervini A, Gaymon AL, Desjardins S, Lamontagne A, Salas-Mckee J, Fesnak A, Siegel DL, Levine BL, Jadlowsky JK, Young RM, Chew A, Hwang WT, Hexner EO, Carreno BM, Nobles CL, Bushman FD, Parker KR, Qi Y, Satpathy AT, Chang HY, Zhao Y, Lacey SF, June CH. CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer. Science. 2020 Feb 28;367(6481):eaba7365. 
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  9.  Kang H, Minder P, Park MA, et al.CCR5 disruption in induced pluripotent stem cells using CRISPR/Cas9 provides selective resistance of immune cells to CCR5-tropic HIV-1 virus. Mol Ther Nucleic Acids 2015;4:e268.
  10. https://www.sciencemag.org/news/2019/12/chinese-scientist-who-produced-genetically-altered-babies-sentenced-3-years-jail
  11. Dash, P.K., Kaminski, R., Bella, R. et al. Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice. Nat Commun 10, 2753 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-10366-y
  12. van Diemen FR, Kruse EM, Hooykaas MJ, et al. CRISPR/Cas9-mediated genome editing of Herpesviruses limits productive and latent infections. PLoS Pathog 2016;12:e1005701.
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  21. Bjursell M, Porritt MJ, Ericson E, Taheri-Ghahfarokhi A, Clausen M, Magnusson L, Admyre T, Nitsch R, Mayr L, Aasehaug L, Seeliger F, Maresca M, Bohlooly-Y M, Wiseman J. Therapeutic Genome Editing With CRISPR/Cas9 in a Humanized Mouse Model Ameliorates α1-antitrypsin Deficiency Phenotype. EBioMedicine. 2018 Mar;29:104-111. 
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  23. Park SH, Lee CM, Dever DP, et al. Highly efficient editing of the beta-globin gene in patient-derived hematopoietic stem and progenitor cells to treat sickle cell disease. Nucleic Acids Res 2019;47(15):7955–7972. 
  24. Song B, Fan Y, He W, et al. Improved hematopoietic differentiation efficiency of gene-corrected beta-thalassemia induced pluripotent stem cells by CRISPR/Cas9 system. Stem Cells Dev 2015;24:1053–65.

 

30 anos do Lançamento do Projeto de Sequenciamento do Genoma Humano 

30 anos do Lançamento do Projeto de Sequenciamento do Genoma Humano 

No mês de outubro comemoramos 30 anos do lançamento do projeto genoma humano (Human Genome Project, HGP),  que tinha o audacioso objetivo de desvendar pela primeira vez a complexa estrutura do genoma humano. 

O projeto foi resultado da colaboração de mais de 2800 pesquisadores de diversos institutos espalhados pelo mundo (International Human Genome Project  Consortium) e contou com investimento de mais de 3 bilhões de dólares

O primeiro rascunho do HGP foi disponibilizado em junho de 2000 e três anos depois, em outubro de 2003 a versão final foi publicada. Os resultados do projeto foram disponibilizados publicamente para todos que tivessem interesse pudessem acessá-los. 

Ao todo, 3 bilhões de pares de bases que compõem o nosso genoma foram sequenciados, e mais de 20.000 genes foram identificados e mapeados. Amostras de muitos voluntários foram sequenciadas, o que contribui também para entendermos que 99% do genoma é idêntico entre duas pessoas. A pequena parcela restante é responsável por toda a diversidade da população humana e, mesmo uma pequena variação, pode causar uma doença genética.   

Alguns anos após a conclusão do projeto, o desenvolvimento de técnicas como o Sequenciamento de Nova Geração (NGS) tornaram as análises genéticas mais acessíveis e mais rápidas. O NGS superou os obstáculos das tecnologias de sequenciamento usadas no HGP que limitaram a velocidade do projeto e foram responsáveis pelo seu alto custo.  

 

Por que sequenciar o genoma humano foi tão importante para a Medicina?

 O sequenciamento do genoma humano tornou possível o acesso às informações genéticas de um indivíduo como parte de seus cuidados clínicos: na prevenção, no diagnóstico e na escolha da melhor tratamento

Conhecer a sequência do genoma humano contribuiu para entendermos quais variações no DNA causam doenças raras e comuns, como as variações no DNA contribuem para susceptibilidade a patógenos e até mesmo a relação entre o nosso genoma e respostas à medicações.  

Além disso, os avanços nos estudos em terapia gênica, medicamentos personalizados para tratamentos de diferentes cânceres e doenças raras, entre outras inovações, só se tornaram possíveis, em parte, pelas informações disponibilizadas nos sequenciamentos.

E como isso ocorre na prática? Ressaltamos abaixo exemplos na Oncologia em Doenças Raras. 

 

  • Oncologia

Na oncologia o conhecimento da sequência do DNA foi importante para entendermos quais alterações genéticas aumentam o risco de ter câncer hereditário, seja em pessoas que têm a doença, para um diagnóstico mais preciso, ou em seus familiares que queiram saber seus riscos. 

Outro grande avanço foi no tratamento. O entendimento da composição genética da amostra tumoral é usado para compreender o prognóstico do paciente e para a escolha de terapias específicas direcionadas ao perfil genético do tumor.  Um exemplo são os inibidores de PARP, que combatem tumores causados por alterações nos genes BRCA1 e BRCA2.

Leia mais sobre como alterações nos genes BRCA1 e BRCA2 estão associadas ao diagnóstico e tratamento do câncer de mama neste artigo.

  • Doenças Raras

Nos últimos 30 anos milhares de doenças raras tiveram suas causas esclarecidas, por meio do conhecimento do nosso DNA. O diagnóstico genético acompanhado do tratamento adequado garantiu melhorias na qualidade de vida de milhões de pessoas.  

A cada ano aumenta também o número de terapias personalizadas para doenças raras. Pacientes com fibrose cística, por exemplo, podem contar com os medicamentos mais eficientes, desenvolvidos para tratar diferentes defeitos na proteína CFTR, baseado nas alterações específicas no gene CFTR.

Hoje já existem tratamentos personalizados disponíveis inclusive no SUS, como, por exemplo,o Nusinersen, um medicamento baseado em terapia gênica para crianças com atrofia medular espinhal tipo I (AME)

Quanto mais cedo o diagnóstico de doenças genéticas raras, mais eficiente o tratamento. Por isso, doenças tratáveis de manifestação na infância precisam, idealmente, ser identificadas antes do início dos sintomas.  

Hoje, isso já é possível, através de testes genéticos capazes de identificar variações no DNA que aumentam o risco do bebê desenvolver doenças que possam comprometer suas vidas. Esses testes complementam os testes de triagem neonatal já existentes, como o Teste do Pezinho. 

Sequenciar o nosso DNA é entender quem nós somos. No futuro todos teremos nosso genoma sequenciado como parte da prática médica. O Projeto Genoma Humano foi o primeiro passo em direção a esse objetivo. Os avanços técnicos do NGS tornaram o caminho para atingir esse objetivo mais curto. Mas quais são os próximos desafios?

Deixe seus comentários.

A Mendelics se orgulha em fazer parte dessa história, por ser pioneira em implementar o NGS no Brasil. O aniversário do HGP é uma data especial para mundo e para nós, que temos como missão tornar o diagnóstico genético cada vez mais rápido, preciso e acessível para todos.

 


Referências

  1. https://www.genome.gov/human-genome-project
  2. Lander, E. S. et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409, 860–921 (2001).
  3. Gibbs, R. A. et al. The International HapMap Project. Nature 426, 789–796 (2003).
  4. Gibbs, R.A. The Human Genome Project changed everything. Nat Rev Genet 21, 575–576 (2020). 
  5. Durbin, R. et al. A map of human genome variation from population-scale sequencing. Nature 467, 1061–1073 (2010)
Entenda a doença do filho da Jornalista Larissa Carvalho do vídeo do TEDxPUCMinas

Entenda a doença do filho da Jornalista Larissa Carvalho do vídeo do TEDxPUCMinas

Na última semana um vídeo publicado pelo TEDxPUCMinas 2020 repercutiu nas redes sociais. No vídeo a jornalista Larissa Carvalho contou a jornada em busca do diagnóstico do seu filho, Théo, de 4 anos, que nos seus primeiros meses de vida teve paralisia cerebral.

Após muito tempo buscando entender porque seu filho teve paralisia cerebral, finalmente Larissa obteve o diagnóstico final: seu filho Théo possui uma doença genética recessiva chamada Acidúria Glutárica tipo I. Um erro inato do metabolismo que possui tratamento e que quanto mais cedo for diagnosticado e tratado, melhor a qualidade de vida e prognóstico da criança.

No vídeo, Larissa descreve o susto que sofreu ao receber a notícia da doença e, principalmente, da frustração ao saber que a doença tem tratamento eficiente quando diagnosticada precocemente. Por isso, passou a se dedicar em divulgar para o maior número de pessoas os benefícios da ampliação do Teste do Pezinho básico e da importância da triagem neonatal.

Acidúria Glutárica tipo I: A doença do Théo

A Acidúria Glutárica tipo I (AG1), conhecida também como Acidemia Glutárica tipo 1, é uma doença genética rara do grupo de erros inatos do metabolismo (EIM) que é causada pela deficiência de uma enzima da mitocôndria chamada glutaril-CoA desidrogenase (GCDH).

Normalmente, o organismo é capaz de metabolizar a proteína dos alimentos (presente, por exemplo, no leite, na carne bovina e em peixes) em aminoácidos. A enzima GCDH é responsável por realizar o metabolismo dos aminoácidos triptofano, lisina e hidroxilisina, ‘quebrando-os’ em uma substância chamada ácido glutárico, que é convertida em energia. 

Em bebês com AG1, a enzima GCDH está ausente ou não funciona (deficiente), tornando esses bebês incapazes de metabolizar esses aminoácidos e permitindo que haja um acúmulo deles e de outras substâncias nocivas ao organismo (ácido glutárico, 3-OH-glutárico e glutacônico). Essas substâncias acumuladas começam a danificar uma parte do cérebro chamado gânglio basal que controla o movimento motor.

 

Qual a causa da acidúria glutárica tipo I?

A AG1 é causada por alterações genéticas (mutações) nas duas cópias do gene GCDH, que é responsável por produzir a enzima GCDH. 

É uma doença genética com padrão de herança recessivo, por isso, para desenvolvê-la é preciso herdar o gene GCDH “defeituoso” da mãe e do pai. 

Quando o bebê recebe apenas um gene GCDH “defeituoso” (do pai ou da mãe), é considerado um “portador”. Portadores (de alterações genéticas que causam doenças) não têm os sintomas da doença, porém, podem transmitir o seu gene alterado para os seus filhos.  

Por isso, muitas pessoas não sabem que são portadoras de uma alteração no gene GCDH e só descobrem quando tem um filho com a doença, como no caso da jornalista Larissa Matos e seu marido.

 

Quais são os principais sintomas da acidúria glutárica tipo I?

A maioria dos bebês com AG1 nascem aparentemente saudáveis, mas na maioria dos casos, os sinais e sintomas começam a se manifestar na primeira infância. Em um pequeno número de casos, os sintomas se iniciam mais tarde: após os seis anos de idade. 

É frequente que bebês com AG1 apresentarem macrocefalia (circunferência da cabeça maior do que o esperado para a idade) ao nascimento. Por isso, a doença precisa ser investigada em recém-nascidos com macrocefalia.

Quando o AG1 não é tratado precocemente, em geral, bebês entre 3 meses e 3 anos de idade apresentam crise encefalopática aguda, caracterizada por diminuição do tônus muscular (hipotonia), perda de habilidades motoras, dificuldade de alimentação e, às vezes, convulsões. O controle do movimento das mãos, braços, pés, pernas, cabeça e pescoço pode ficar muito difícil e podem ocorrer espasmos musculares. 

Essas crises ocorrem geralmente devido a uma infecção febril, jejum ou outro fator de estresse para o corpo, como vacinas ou cirurgias. E resultam em lesões cerebrais graves e irreversíveis que podem levar a morte.

 

Como a doença pode ser identificada?

A AG1 não faz parte do Programa Nacional de Triagem Neonatal do SUS, que rastreia apenas seis doenças (fenilcetonúria, hipotireoidismo congênito, anemia falciforme, fibrose cística, hiperplasia adrenal congênita e deficiência de biotinidase). A doença é triada em algumas versões ampliadas do Teste do Pezinho que usam espectrometria de massa em tandem (MS/MS). 

A doença também pode ser identificada em um exame genético, um tipo de teste que analisa diretamente o DNA para identificar mutações no gene GCDH.  Esse é o teste mais preciso e confiável para identificar a doença, tanto em bebês assintomáticos (teste de triagem) quanto em pacientes de qualquer idade que tenham algum sintoma da doença (teste de diagnóstico).  

A realização do teste genético também é altamente recomendado para pessoas que tenham histórico familiar da doença.  

 

Como é feito o tratamento da acidúria glutárica tipo I?

O tratamento da AG1 tem como objetivo reduzir a produção das substâncias tóxicas ao organismo através da restrição da ingestão de lisina e triptofano. É relativamente simples e consiste em uma dieta hipoproteica com baixo teor de lisina e com suplementação oral de carnitina.

Porém, após o início das sequelas neurológicas, o tratamento nutricional é pouco eficaz. 

 

Conheça o Teste da Bochechinha

Foi pensando no diagnóstico precoce de doenças raras que possuem tratamento disponível, como a do Théo, que a Mendelics desenvolveu o teste de triagem neonatal genética mais completo do Brasil: o Teste da Bochechinha.

O Teste da Bochechinha é uma triagem genética que analisa diretamente o DNA em busca de alterações genéticas que predispõem o recém-nascido a desenvolver doença(s) tratáveis de manifestação ainda na infância.

Centenas de doenças genéticas raras que possuem tratamento não são triadas pelo Teste do Pezinho, mas são identificadas através de uma análise genética. 

O Teste da Bochechinha:

  • Analisa o DNA do bebê pela técnica de Sequenciamento de Nova Geração (NGS)
  • É capaz de triar mais de 310 doenças tratáveis
  • Contempla doenças e genes escolhidos pela equipe médica da Mendelics com base na literatura médica e em bancos de dados genéticos 
  • A coleta é rápida e indolor e pode ser feita pelos pais do bebê

 

Por que o Teste da Bochechinha é importante para o diagnóstico precoce da acidúria glutárica tipo I?

O AG1 é uma doença grave e progressiva que prejudica a qualidade de vida e futuro do bebê. Porém, com diagnóstico e tratamento desde o nascimento, o desenvolvimento dos sintomas graves é totalmente evitável e controlável.

O AG1 ainda não faz parte do Teste do Pezinho do SUS e só pode ser detectado precocemente em exames laboratoriais da rede privada. Por isso, a AG1 é uma das mais de 310 doenças investigadas no Teste da Bochechinha

O Bochechinha complementa o Teste do Pezinho básico e o expandido/ampliado. Centenas de doenças genéticas raras que possuem tratamento não são triadas pelo Teste do Pezinho, mas são identificadas através de uma análise genética. 

Através da moderna técnica de sequenciamento de nova geração (NGS), o DNA do bebê é analisado a fim de buscar alterações no GCDH e em centenas de outros genes. 

Bebês com alto risco de desenvolver AG1, identificados em nosso teste, podem iniciar precocemente o acompanhamento médico e tratamento da doença. Quanto mais cedo diagnóstico e o início do tratamento, maior a qualidade de vida do paciente.

 

Meu filho tem suspeita de acidúria glutárica tipo I, posso fazer o Teste da Bochechinha para confirmar o diagnóstico?

O Teste da Bochechinha é um teste de triagem neonatal.

Quando a criança (ou pessoa de qualquer idade) tem algum sintoma de AG1 ou o recém-nascido teve o resultado do teste do pezinho ampliado/expandido positivo para AG1, recomenda-se realizar um exame genético de diagnóstico para confirmar a suspeita. 

A Mendelics oferece exames para o diagnóstico de AG1, incluindo o Painel de Doenças Tratáveis e o Painel de Distonias. Converse com seu médico!

Quer saber mais sobre a Acidúria glutárica tipo I e outras doenças raras tratáveis? Deixe sua pergunta nos comentários abaixo ou entre em contato com a nossa equipe pelo telefone (11) 5096-6001 ou através do nosso site.

 


Referências

  1. https://www.youtube.com/watch?v=ElqZ7-FXHdw
  2. https://rarediseases.org/rare-diseases/glutaricaciduria-i/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546575/
  4. https://www.spdm.org.pt/media/1285/consensos-spp_spdm_38-5-acid%C3%BAria-glut%C3%A1rica-tipo-i.pdf
  5. https://medlineplus.gov/genetics/condition/glutaric-acidemia-type-i/#resources