Edição gênica em mucopolissacaridose tipos I e II utilizando o sistema CRISPR-Cas9 : uma abordagem não-invasiva para o tratamento do comprometimento neurológico e sistêmico

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vera, Luisa Natalia Pimentel
• Orientador(a): Baldo, Guilherme
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Mucopolissacaridose I; Mucopolissacaridose II; CRISPR-Cas9
• Palavras-chave em Inglês: Lysosomal deposit diseases
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/250426

As Mucopolissacaridose tipo I e tipo II são doenças de depósito lisossomal causadas por variantes patogênicas em genes que codificam para as enzimas lisossomais IDUA e IDS, respectivamente. A ausência ou mau funcionamento dessas enzimas leva a um comprometimento da via catabólica dos glicosaminoglicanos Heparan e Dermatan sulfato, que resulta em um acúmulo progressivo desses substratos em lisossomas de múltiplos tecidos. As manifestações fenotípicas dos pacientes podem variar da forma atenuada à grave, sendo malformação esquelética, rigidez articular, doença valvar pulmonar e cardíaca e hepatoesplenomegalia as mais comuns. O comprometimento do sistema nervoso central é a característica mais preocupante entre os fenótipos graves em ambas as doenças. A falta de tratamentos eficazes e seguros que retardem ou previnam os sintomas neurológicos e somáticos leva à busca de abordagens inovadoras que superem as limitações das terapias existentes. Assim, o objetivo geral desta tese foi propor uma abordagem de edição de genoma usando vetor não-viral visando ao tratamento dos sintomas neurológicos em MPS I e II. Neste trabalho preparamos, caracterizamos e testamos in vivo um vetor lipossomal capaz de transportar e entregar o sistema CRISPR-Cas9 ao cérebro para correção gênica em camundongos MPS I e II pela via nasal. Nosso complexo foi capaz de atingir e editar células no bulbo olfatório, o coração e pulmões após trinta administrações nasais, e as células editadas foram capazes de produzir cerca de 1% dos níveis normais de enzimas, o que levou a uma diminuição do acúmulo de substrato em alguns tecidos, urina e soro em camundongos MPS I e II. Isso também significou uma melhora nas características motoras e de memória em camundongos MPS I e II. Por fim, comprovamos que nosso sistema não foi capaz de melhorar sua eficácia com o uso trinta administrações adicionais, uma vez que não foram observadas melhoras metabólicas e fenotípicas maiores após sessenta doses em comparação com trinta doses. Assim, esses achados sugerem que uma otimização de todo o sistema proposto é necessária para atingir níveis mais elevados de eficácia e eficiência do sistema. No entanto, esta abordagem não viral e não invasiva pode ser promissora para o tratamento de sintomas neurológicos e somáticos após abordar suas limitações reais.