Resumo

Pesquisadores desenvolveram microgliais humanas engenhosas que detectam alterações cerebrais relacionadas a doenças e liberam proteínas terapêuticas exatamente onde necessário. Usando a tecnologia CRISPR, a equipe programou essas células para secretar uma enzima que degrada placas beta-amiloide apenas nas áreas afetadas. Em modelos de camundongos com Alzheimer, a terapia reduziu inflamação, preservou neurônios e diminuiu biomarcadores de lesão cerebral. Essa abordagem inovadora pode revolucionar o tratamento do Alzheimer e outras desordens cerebrais, transformando células imunológicas em sistemas vivos de entrega de medicamentos precisos.

Principais Fatos

• Fonte: UC Irvine
• Uma nova forma de entregar proteínas que combatem doenças em todo o cérebro pode melhorar o tratamento do Alzheimer e outros distúrbios neurológicos, de acordo com cientistas da Universidade da Califórnia, Irvine.
• Engenheiros de células imunológicas humanas chamadas microgliais criaram “córrios” celulares vivos capazes de responder a patologias cerebrais e liberar agentes terapêuticos exatamente onde necessário.
• Estudo apoiado pelos National Institutes of Health e publicado na revista Cell Stem Cell demonstra pela primeira vez que microgliais derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas podem ser geneticamente programadas para detectar alterações cerebrais específicas de doenças.
• Como resultado, as células foram capazes de reduzir inflamação, preservar neurônios e conexões sinápticas e reverter múltiplos sinais de neurodegeneração em camundongos.
• Para pacientes e famílias lidando com Alzheimer e doenças relacionadas, as descobertas oferecem uma perspectiva esperançosa de um futuro em que terapias baseadas em microgliais possam combater precisamente os efeitos da neurodegeneração.

Detalhes da Pesquisa

“Entregar biológicos no cérebro sempre foi um grande desafio devido à barreira hematoencefálica”, disse Mathew Blurton-Jones, professor de neurobiologia e comportamento da UC Irvine e coautor correspondente do estudo. “Desenvolvemos um sistema de entrega programável e vivo que contorna esse problema residindo no próprio cérebro e respondendo apenas quando e onde necessário.”

Usando edição gênica CRISPR, a equipe modificou microgliais humanas para secretar neprilisina – uma enzima conhecida por degradar beta-amiloide – sob o controle de um promotor que só ativa perto de placas. O resultado foi uma terapia altamente direcionada e responsiva à patologia.

Em modelos de camundongos com Alzheimer, essas microgliais engenhosas reduziram o acúmulo de beta-amiloide e protegeram contra danos a neurônios e sinapses, controlaram inflamação e até diminuíram um biomarcador de lesão neuronal no sangue.

“Remarkably, we found that placing the microglia in specific brain areas could reduce toxic amyloid levels and other AD-associated neuropathologies throughout the brain,” disse Jean Paul Chadarevian, um bolsista pós-doutorado no laboratório de Blurton-Jones e primeiro autor do estudo. “And because the therapeutic protein was only produced in response to amyloid plaques, this approach was highly targeted yet broadly effective.”

Além do Alzheimer, a pesquisa explorou como as microgliais humanas respondem em modelos de câncer cerebral e esclerose múltipla. Em ambos os casos, as células engenhosas adotaram perfis de expressão gênica únicos – destacando o potencial para adaptá-las a uma variedade de doenças do sistema nervoso central.

“This work opens the door to a completely new class of brain therapies,” disse Robert Spitale, professor de ciências farmacêuticas da UC Irvine e coautor correspondente do estudo. “Instead of using synthetic drugs or viral vectors, we’re enlisting the brain’s immune cells as precision delivery vehicles.”

Sobre Microgliais

Microgliais são células imunológicas que residem no sistema nervoso central, incluindo o cérebro e a medula espinhal. Elas atuam como a principal linha de defesa do cérebro contra infecções e lesões, funcionando como glóbulos brancos em outras partes do corpo.

Pensem nas microgliais como a equipe de vigilância e limpeza do cérebro. Elas escaneiam constantemente o cérebro em busca de sinais de problemas – como patógenos, células danificadas ou proteínas tóxicas – e respondem englobando e digerindo substâncias prejudiciais em um processo chamado fagocitose.

Microgliais também ajudam a regular inflamação e apoiar a função neuronal e plasticidade durante o desenvolvimento cerebral e envelhecimento.

Importante, em doenças como o Alzheimer, microgliais são encontradas perto de placas amiloides (aglomerados de proteínas tóxicas), onde elas se tornam ativadas e tentam cercar e limpar esses resíduos tóxicos.

Mas em doenças crônicas, sua atividade pode se tornar desregulada, contribuindo para neuroinflamação e danos neuronais adicionais. Devido ao seu papel central tanto na proteção quanto, às vezes, no dano ao cérebro, microgliais são um foco majoritário da pesquisa neurológica e um alvo promissor para terapias.

Autor e Fonte

Autor: Thomas Vasich

Fonte: UC Irvine

Contato: Thomas Vasich – UC Irvine