Estudo que imita a mutação resistente ao HIV de Timothy Ray Brown levou a menos células infectadas latentemente - um passo fundamental para conduzir o vírus à remissão sem a necessidade de antivirais
25 de abril de 2018
Ao transplantar células-tronco sanguíneas que haviam sido editadas para resistir à infecção pelo HIV, cientistas do Centro de Pesquisa do Câncer Fred Hutchinson conseguiram reduzir o tamanho de "reservatórios" inativos em animais infectados, segundo resultados de pesquisas publicados na revista PLOS Pathogens . Reduzir ou eliminar esses reservatórios persistentes é um passo fundamental para curar o HIV ou, para usar um termo emprestado do câncer , levar o vírus à remissão para que os medicamentos antirretrovirais diários não sejam necessários.
"O número de células infectadas de forma latente, que chamamos de reservatório viral, foi reduzido", disse o principal autor Dr. Chris Peterson, cientista do laboratório de transplante de células-tronco e especialista em terapia genética Dr. Hans-Peter Kiem . autor sênior. “Pegamos amostras de diferentes tecidos e medimos o RNA e o DNA do vírus. Ambos foram significativamente menores em animais transplantados em relação aos controles ”.
As células editadas constituíram cerca de 4 por cento do total de glóbulos brancos do sangue - ainda não o suficiente para induzir a remissão, disse Peterson. O próximo passo será ajustar as técnicas de edição de modo que mais células do gene "tomem", ou enxerguem, e multipliquem após o transplante, aumentando a porcentagem e indo mais longe no reservatório.
"O número de células infectadas de forma latente, que chamamos de reservatório viral, foi reduzido", disse o principal autor Dr. Chris Peterson, cientista do laboratório de transplante de células-tronco e especialista em terapia genética Dr. Hans-Peter Kiem . autor sênior. “Pegamos amostras de diferentes tecidos e medimos o RNA e o DNA do vírus. Ambos foram significativamente menores em animais transplantados em relação aos controles ”.
As células editadas constituíram cerca de 4 por cento do total de glóbulos brancos do sangue - ainda não o suficiente para induzir a remissão, disse Peterson. O próximo passo será ajustar as técnicas de edição de modo que mais células do gene "tomem", ou enxerguem, e multipliquem após o transplante, aumentando a porcentagem e indo mais longe no reservatório.
Encolher o reservatório é fundamental, porque o HIV se integra ao DNA de algumas das células mais duradouras do corpo, onde entra em estado de dormência, mas pode acordar a qualquer momento e produzir novos vírus. Inicialmente, os cientistas pensavam que os coquetéis de medicamentos anti-retrovirais, que em 1996 transformaram o HIV de uma sentença de morte para uma doença crônica, curariam o HIV se fossem tomados por tempo suficiente. Mas acontece que as drogas sozinhas não podem limpar os reservatórios. Parar a medicação diária permite que o HIV rugir de volta em menos de duas semanas.
Um punhado de outras equipes de pesquisa publicou resultados mostrando algumas reduções de reservatórios em estudos com animais: o Dr. Louis Picker e colegas do Vaccine and Gene Therapy Institute da Oregon Health & Science University, usando uma vacina; Dr. Dan Barouch e sua equipe no Centro de Virologia e Pesquisa de Vacinas do Beth Israel Deaconess Medical Center-Harvard Medical School, usando uma droga que "chuta" as células do sono acordadas combinadas com um poderoso anticorpo; e o Dr. Mirko Paiardini e colegas da Universidade Emory, que reduziram a inflamação prejudicial como um meio de permitir que o sistema imunológico combata melhor o vírus.
Peterson usou uma técnica de edição de genes chamada nucleases do dedo de zinco, ou ZFNs, para interromper um receptor usado como um portal pela maioria das formas de HIV (ou, neste e em outros estudos animais, um híbrido de HIV e sua versão símia, chamada SHIV ). As células-tronco modificadas foram então devolvidas para repovoar o sistema imunológico no que é conhecido como um transplante autólogo, o que significa usar células-tronco do próprio paciente em vez de doador.
Anteriormente, ele havia mostrado que as células edificadas por transplante autólogo eram seguras e se multiplicariam em animais saudáveis e não infectados, uma descoberta pela qual ele foi agraciado com o Prêmio Jovem Investigador do Prêmio Especial de Cura do HIVem 2015 da Sociedade Internacional de AIDS e Agência Nacional Francesa para Pesquisa em Aids.
O projeto: Timothy Ray Brown
O trabalho de Peterson faz parte da derrota HIV baseada em Hutch , um consórcio liderado por Kiem e virologista Dr. Keith Jerome que foi financiado pela primeira vez em 2011 pelos Institutos Nacionais de Saúde como um dos três grupos de pesquisa público-privado que investigam diferentes estratégias de cura do HIV. ( Financiado novamente em 2016 , é agora um de seis desses grupos.) Em sua primeira rodada de financiamento, a derrota HIV focou no transplante autólogo usando células-tronco geneticamente modificadas como uma maneira mais segura e escalável de curar o HIV com base no único caso conhecido de Cura pelo HIV até hoje: a de Timothy Ray Brown .
O caso de Brown, primeiro amplamente divulgado em 2009, estimulou a pesquisa de cura pelo HIV. Ele havia recebido um transplante de medula óssea alogênico - usando células doadoras combinadas - em 2007 para tratar leucemia com risco de vida. Como Brown também tinha HIV, seu médico em Berlim , onde ele morava na época, procurou um doador com duas cópias de uma mutação no gene CCR5, que resulta em resistência natural ao HIV. Esta é a mutação que Peterson imitou usando ZFNs.
Em 2008, o câncer de Brown voltou e ele precisou de um segundo transplante. Mas ele parou de tomar remédios anti-retrovirais para o HIV depois do primeiro transplante, e os cientistas não detectaram o vírus desde então . (Sua leucemia também permanece em remissão.)
Um transplante de medula óssea de alto risco - Brown quase não sobreviveu ao segundo - não é uma maneira de tentar curar a grande maioria das pessoas com HIV que também não enfrentam um câncer mortal no sangue. Mas até o caso de Brown, ninguém acreditava que o HIV pudesse ser curado por causa daqueles reservatórios de células infectadas de forma latente.
Os pesquisadores têm certeza de que as células resistentes ao HIV do doador desempenham um papel na cura de Brown; Em pelo menos dois casos , pessoas com câncer e HIV que se submeteram a transplantes sem doadores resistentes ao HIV recaíram após ficarem sem HIV por meses. Mas eles têm menos certeza sobre o papel desempenhado pelo resto do processo de transplante. E quanto ao “condicionamento” intensivo pré-transplante de Brown - um regime de quimioterapia e radiação que destrói o sistema imunológico para dar lugar a células transplantadas - ou a doença do enxerto contra o hospedeiro que ele desenvolveu após o segundo transplante?
"Mesmo para um paciente com câncer, ele passou por um tratamento extraordinariamente intensivo, com dois transplantes e a quimioterapia", disse Peterson. "Ele passou por muita coisa."
O objetivo da derrotaHIV é não colocar ninguém que seja saudável através de um tratamento tão duro, que o próprio Brown endossa completamente. Assim, embora seja necessário algum condicionamento para criar espaço para o crescimento de novas células-tronco, a Peterson está usando uma versão muito menos severa. Além disso, o transplante autólogo evita a doença letal potencialmente enxerto-hospedeiro que pode surgir quando um sistema imunológico doador vê e ataca seu novo hospedeiro como sendo estrangeiro.
Ao mesmo tempo, também perde um potencial efeito de enxerto-versus-reservatório, semelhante ao efeito enxerto-versus-leucemia que os pesquisadores aprenderam é parte da cura da leucemia. (Isto é, as células do sistema imunológico do doador atacam e matam as células de leucemia perdidas pela quimioterapia ou radiação.) Por essa razão, Peterson e outros pesquisadores acreditam que um segundo passo pode ser necessário para além de tornar as células-tronco resistentes ao HIV.
Próximos passos
Em um estudo publicado em dezembro, também no PLOS Pathogens , Peterson e colaboradores da Universidade da Califórnia, Los Angeles, modificaram células-tronco adicionando um receptor de antígeno quimérico, ou CAR, programado para matar células infectadas pelo HIV, um processo semelhante a um tipo. da terapia gênica que está sendo testada contra o câncer .
A maioria das terapias contra o câncer ainda experimentais reprograma geneticamente as células T de um paciente - um tipo de célula imune que procura e destrói células anormais ou infectadas. Os pesquisadores de cura para o HIV Fred Hutch estão trabalhando para reprogramar as células-tronco, que dão origem às células T.
Por que células-tronco?
"Longa história curta: Eles vão persistir para toda a vida do indivíduo", disse Peterson. No estudo anterior do CAR publicado em dezembro, os pesquisadores notaram que as células-tronco pareciam produzir células T anti-HIV quando necessário.
"O interessante é que podemos ver que as células do CAR vêm e vão enquanto o vírus vem e vai", disse ele. “Quando colocamos os animais em terapia antirretroviral, as células do CAR diminuem. Quando os tiramos, eles voltam. Eles agem como sentinelas, indo dormir e acordando de volta quando necessário. ”
Idealmente, o tratamento combinaria as modificações do gene CCR5 e CAR - casando uma defesa contra a infecção pelo HIV com uma ofensa contra células já infectadas.
“Acreditamos que, ao permitir que uma célula com edição CCR5 e resistente a infecções também procure células infectadas usando uma molécula de CAR, podemos melhorar ainda mais a capacidade de reduzir ou eliminar reservatórios”, disse Peterson. "Seria mais uma abordagem ativa do que uma abordagem passiva".
Peterson e seus colegas, juntamente com colaboradores da UCLA, continuam a aperfeiçoar técnicas para aumentar a proporção de células editadas por genes, bem como planejar um estudo combinando a mutação protetora do CCR5 com um CAR para ofender.
Enquanto isso, o Centro Médico da Cidade da Esperança, na Califórnia, e o membro do HIV, Sangamo Therapeutics, abriram um pequeno ensaio clínico humano testando um transplante autólogo CCR5, que é semelhante aos estudos em animais de Peterson, mas usa um regime de condicionamento diferente.
"Estamos animados para ver onde eles vão", disse Peterson.
CB
