Cientistas regeneram células que permitem a audição:

A perda auditiva afeta cerca de 48 milhões de americanos e 430 milhões de pessoas em todo o mundo, e espera-se que esses números cresçam à medida que a população envelhece.

Mais de 90 por cento dos indivíduos afetados têm perda auditiva neurossensorial, causada por danos no ouvido interno e destruição das células ciliadas responsáveis pela transmissão de sons ao cérebro.

As células ciliadas não podem ser regeneradas em mamíferos, incluindo humanos, porque, ao contrário de outras células do corpo, as ciliadas remanescentes no ouvido interno não podem se dividir e outras células do ouvido interno não podem se converter em novas células ciliadas. Espécies como peixes, pássaros e répteis, no entanto, possuem essa habilidade.

Por esse motivo, tratamentos eficazes para perda auditiva em humanos têm escapado da medicina, e a perda de células ciliadas, que pode ser causada pelo envelhecimento, exposição ao ruído e outros fatores, torna a perda auditiva de um indivíduo permanente.

Agora, os cientistas da Harvard Medical School (HMS) do setor Mass Eye and Ear estão esperançosos de ter desenvolvido uma solução para lidar com essa limitação de longa data.

Uma equipe de pesquisa liderada por Zheng-Yi Chen, professor associado de otorrinolaringologia do HMS, relatou a criação de um coquetel de medicamentos que regenerou com sucesso as células ciliadas em um modelo de camundongo, reprogramando uma série de caminhos genéticos dentro do ouvido interno do roedor.

Os pesquisadores esperam que suas novas descobertas, publicadas em 17 de abril na revista médica PNAS, possam um dia abrir caminho para ensaios clínicos de uma terapia genética que pode ser administrada a pessoas com perda auditiva.

“Essas descobertas são extremamente empolgantes porque, ao longo da história do campo da perda auditiva, a capacidade de regenerar as células ciliadas no ouvido interno tem sido o santo graal”, disse Chen. “Agora temos um coquetel que mostra a viabilidade de uma abordagem que podemos explorar para futuras aplicações clínicas”.

Nova abordagem para alcançar o tratamento da perda auditiva:

Anteriormente, a equipe de pesquisa de Chen estudou o peixe-zebra e galinhas para descobrir quais caminhos eram responsáveis por induzir a divisão celular necessária para regenerar novas células ciliadas. Eles descobriram que duas vias de sinalização molecular (Myc e Notch) eram cruciais para esse processo.

Em um estudo publicado em 2019, a equipe mostrou pela primeira vez que, quando essas vias foram ativadas em camundongos transgênicos adultos, as células remanescentes do ouvido interno poderiam se dividir e desenvolver características de células ciliadas.

As novas células continham canais de transdução que retransmitem sinais sonoros e a capacidade de formar conexões com neurônios auditivos – processos essenciais para a audição.

Embora fosse uma descoberta emocionante na época, tal abordagem não era diretamente traduzível para as pessoas, de acordo com Chen. Ao contrário dos camundongos transgênicos, os humanos não podem ter as vias ‘Myc’ e ‘Notch’ ligadas como se fossem um interruptor de luz.

Uma terapia medicamentosa, explicou ele, teria que ser introduzida no ouvido interno para ativar as vias Myc e Notch.

Estudos anteriores mostraram que um composto químico chamado ácido valpróico pode ativar o Notch, no entanto, não existe nenhuma molécula para ativar eficazmente o Myc. Isso levou os pesquisadores a procurar moléculas de drogas que podem alterar os caminhos do fluxo que ligam e desligam quando o Myc é ativado.

Por meio do sequenciamento de RNA de célula única, eles descobriram que a ativação de Myc e Notch levava a um efeito no qual duas outras vias, Wnt e cAMP, eram ativadas. É importante ressaltar que eles encontraram compostos químicos que podem ativar diretamente o Wnt e o cAMP.

Eles então usaram pequenas moléculas biológicas chamadas pequenos RNAs interferentes (siRNAs) para remover genes a jusante que suprimiam a ativação da via Myc.

“Pense em um freio ao dirigir um carro”, explicou Chen. “Se o freio estiver sempre acionado, você não pode dirigir. Encontramos um siRNA que poderia remover o freio nessa via genética”.

Os pesquisadores então combinaram os compostos químicos e as moléculas de siRNA em um coquetel de medicamentos. Eles o entregaram ao ouvido interno de um camundongo adulto normal com células ciliadas danificadas – uma distinção importante, já que camundongos não transgênicos de tipo selvagem seriam mais traduzíveis para humanos.

Eles ainda entregaram o gene Atoh1 por meio de uma abordagem de terapia genética que utiliza um adenovírus inofensivo no ouvido interno tratado com o coquetel.

Notavelmente, eles descobriram que esse coquetel combinado com adenovírus ativou Myc e Notch, o que levou à regeneração de novas células ciliadas. Eles verificaram que as células ciliadas eram funcionais por meio de imagens avançadas e outras técnicas.

Regeneração de células ciliadas através da abordagem de terapia genética:

Estudos como o de Chen mostram a promessa da terapia genética para o tratamento de doenças incuráveis, como a perda auditiva.

No ano passado, este projeto de pesquisa foi selecionado entre centenas como uma das tecnologias de terapia celular e genética ‘Disruptive Dozen’ com maior probabilidade de ter um impacto significativo nos cuidados de saúde nos próximos anos no Fórum Mundial de Inovação Médica do Mass General Brigham (sistema de saúde integrado, sem fins lucrativos e de renome mundial, líder nacional em pesquisa médica, ensino e atendimento ao paciente.).

O Mass General Brigham lançou recentemente seu Instituto Gene and Cell Therapy para ajudar a traduzir as descobertas científicas feitas por pesquisadores como Chen em testes clínicos inéditos em humanos e, em última análise, em tratamentos que mudam a vida dos pacientes.

Os pesquisadores estão realizando estudos e refinamentos em andamento para essa abordagem de tratamento em modelos animais maiores, que são necessários antes de iniciar os ensaios clínicos.

Eles observam que mais pesquisas são necessárias para abordar as limitações e os desafios para a aplicação de um tratamento no ouvido interno.

Os cientistas estão examinando diferentes terapias genéticas e métodos cirúrgicos, incluindo uma abordagem previamente aprimorada no Mass Eye and Ear, na qual um vetor viral diferente chamado vírus adeno-associado (AAV) foi capaz de fornecer terapia genética com precisão e segurança ao ouvido interno por meio de uma nova cirurgia.

Abordagens cirúrgicas de AAV semelhantes são atualmente usadas no Mass Eye and Ear em terapias medicamentosas aprovadas e experimentais para pacientes com distúrbios hereditários da retina que podem levar à cegueira.

“Meus colegas e eu frequentemente somos contatados por pessoas com perda auditiva que estão desesperadas por tratamentos eficazes”, disse Chen. “Se pudermos combinar um procedimento cirúrgico com um método refinado de entrega de terapia genética, esperamos alcançar nosso objetivo número um de trazer um novo tratamento para a clínica”.

Autor: RYAN JASLOW. Fonte: Harvard.Edu/ Mass Eye and Ear.