Desenvolvimento de Terapia de Edição Gênica in vivo para Mucopolissacaridose tipo I grave: abordagem pré-clínica em modelos murinos hIDUA-MPS I-H utilizando nanopartículas lipídicas

• Processo: 23/15326-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Ângela Saito
• Beneficiário: Rodrigo Miranda de Carvalho
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Edição de RNA Nanopartículas lipídicas Terapia genética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: edição gênica | Mucopolissacaridose do tipo I grave | Nanopartículas lipídicas | prime editing | Síndrome de Hurler | terapia genica | Terapia Gênica

Resumo

A mucopolissacaridose do tipo I (MPS I) é uma doença monogênica, de herança autossômica recessiva, causada por mutações no gene IDUA. Essas mutações resultam na ausência ou deficiência de atividade da enzima lisossomal alfa-L-Iduronidase (IDUA), necessária para a degradação de resíduos de ácido idurônico de glicosaminoglicanos. A forma grave de MPS I é conhecida como Síndrome de Hurler (MPS I-H), que se manifesta antes dos 2 anos de idade, leva a danos multissistêmicos, evolução clínica neurodegenerativa progressiva e óbito geralmente antes dos 10 anos. A mutação mais comum da MPS I-H no Brasil e em diversos países do mundo é a p.W402X (c.1206 G>A), sendo que a única terapia disponível para condição grave é o transplante alogênico de células tronco hematopoiéticas (HSC), porém, há desafios como a falta de doadores compatíveis e a doença do enxerto contra o hospedeiro. Desse modo, por ser uma doença grave e sem tratamentos efetivos disponíveis, este projeto visa desenvolver uma abordagem inovadora de edição gênica in vivo como uma proposta de terapia curativa para MPS I-H causada pela mutação W402X. As tecnologias de edição de genoma CRISPR-Cas9, bem como a versão aprimorada Prime Editing (PE), serão empregados para criar o modelo de doença humana e correção da referida mutação, respectivamente. O PE, além de sua versatilidade, tem demonstrado um potencial de aplicação clínica mais seguro do que CRISPR-Cas9 por não necessitar de clivagem direta na dupla-fita para edição gênica. A abordagem de entrega in vivo da tecnologia PE utilizará nanopartículas lipídicas (LNPs) formuladas com os RNAs-PE e funcionalizadas com anticorpo anti-CD117 (CD117/LNP-RNA-PE) para direcionar e entregar a maquinaria de edição às HSCs. Serão realizados testes, inicialmente em células de medula óssea in vitro e in vivo de camundongo transgênico visando otimizar as condições de CD117/LNP-RNA, seguido de validações e controles de qualidade da proposta terapêutica nos modelos de doença celular e murino. Os procedimentos desenvolvidos nesse projeto inovador, para entrega direcionada e edição gênica de HSCs in vivo, poderão ser aplicados como terapia curativa não somente para MPS I-H, como também para doenças hematopoiéticas e outras condições neurometabólicas com relevância epidemiológica no Brasil.