Engenharia genética de células vermelhas do sangue para transformá-los em veículos de entrega de drogas poderia abrir a porta a um vasto número de novas terapias. E uma vez que as células vermelhas maduras não possuem nenhum material genético, eles também carregam menos riscos de segurança do que outras terapias genéticas e celulares. Essa é a idéia por trás da tecnologia revelou hoje por Rubius, uma empresa de 18 meses de idade, fundada por Flagship Ventures em Cambridge, Massachusetts.
Primeiro medicamento de Rubius será para fenilcetonúria, ou PKU, uma desordem genética devastadora que torna as pessoas com a doença incapaz de digerir o aminoácido fenilalanina, que é encontrado na maioria dos alimentos de alta proteína. Se não for tratada, pode levar PKU a uma variedade de problemas de saúde graves, incluindo danos no cérebro, mas a única maneira de o tratar com uma dieta é extremamente restritivas.
A empresa tem até agora testou a droga PKU em animais e no sangue humano no laboratório, e tem como objetivo iniciar testes clínicos no próximo ano. Além da terapia PKU, Rubius desenvolveu mais de 50 diferentes terapias baseadas em células vermelhas do sangue, diz Avak Kahvejian, CEO da empresa e um dos sócios da Flagship. Ele diz que a abordagem pode conduzir a terapias biológicas para uma variedade de problemas, incluindo distúrbios hematológicos auto-imunes, distúrbios, doenças infecciosas e cancro.
A nova tecnologia baseia-se em avanços recentes na capacidade de modificar geneticamente e cultivar células vermelhas do sangue humano a partir de células-tronco em cultura. Utilizando técnicas de biologia molecular estabelecidas, os cientistas da Rubius pode manipular células progenitoras da medula óssea retiradas de humano e crescer células sanguíneas que produzem proteínas terapêuticas específicas na sua superfície ou no interior da célula. Antes que se tornem totalmente maduro, glóbulos vermelhos mamíferos ejetar seu material genético, assim como uma terapia que eles são mais fáceis de controlar e menos arriscada do que outras células-tronco e terapias genéticas, que podem levar ao crescimento anormal de células e tumores.
Células vermelhas do sangue humano para circular até quatro meses, o que significa que podem potencialmente formar a base de terapias de longo prazo. As células podem entrar em qualquer parte do corpo através da corrente sanguínea e pode proteger o agente terapêutico a partir do sistema imunitário, diz Kahvejian.
No caso de PKU, os investigadores identificaram as enzimas que podem quebrar fenilalanina ", mas você não pode simplesmente injetar uma enzima para a corrente sanguínea," porque o corpo vai limpá-la rapidamente, e que poderia induzir uma reação imunológica que tornaria futuro tratamentos com a mesma enzima inútil, diz Harvey Lodish, professor de biologia e bioengenharia no MIT e membro do Instituto Whitehead de Pesquisa Biomédica. Lodish, co-fundador científico e membro do conselho de administração da Rubius, diz células vermelhas do sangue de engenharia para produzir os desejados enzima "respostas ambos os problemas."
Lodish diz ensaios em animais sugerem que as células vermelhas do sangue podem ser manipulados de uma terapia "muito potente" para uma variedade de doenças. Ele diz que o trabalho não-ainda-publicada da sua laboratório demonstrou que as células modificadas para produzir um anticorpo contra uma toxina bacteriana específica rendem ratinhos resistentes a muitas vezes a dose letal do que toxina.
Leva apenas algumas semanas para cultivar células que produzem uma nova proteína de interesse, um processo Kahvejian chama de "prototipagem rápida". A empresa é permanecer de boca fechada sobre o que terapias adicionais podem ser no encanamento, mas Kahvejian diz o potencial de novo medicamentos à base de glóbulos vermelhos é "limitado apenas pela sua imaginação."