T18 | Targeted Gene Therapy

🧬 O que é Terapia Génica?

É o tratamento de doenças através da transferência de material genético (DNA ou RNA) para as células do doente, com o objetivo de regular, reparar, substituir, adicionar ou eliminar sequências genéticas.

Pode ser feita por:

• Adição génica: introdução de uma cópia funcional do gene defeituoso

• Silenciamento génico: via RNAi ou oligonucleótidos antisense (ASOs) para inibir expressão

• Edição génica: correção ou remoção permanente de genes defeituosos

🎯 Objetivo da Terapia Génica

Obter expressão duradoura e eficaz do gene terapêutico (“transgene”) num nível suficiente para:

• Melhorar ou curar sintomas da doença

• Minimizar efeitos adversos

🧬 Terapia Génica Somática vs Germinal

Somática:

• Aplicada a células somáticas

• Alterações não são herdadas

Germinal (GGT):

• Aplica-se a gâmetas ou embriões

• Pode evitar a transmissão de doenças genéticas

• Envolve IVF + edição + testes genéticos

• Altamente controversa: ética, baixa eficiência, riscos → não aprovada clinicamente

🚚 Estratégias de Entrega: In Vivo vs Ex Vivo

In Vivo:

• O vetor é entregue diretamente no corpo (ex. via IV ou injeção local)
  Ex Vivo:

• As células são extraídas, modificadas fora do corpo e reintroduzidas (ex. células estaminais, T-cells)

⚖ Regulação Europeia para Medicamentos de Terapia Génica

Classificados como medicamentos de terapias avançadas. Devem conter ácidos nucleicos recombinantes e o efeito terapêutico está ligado diretamente à sequência genética ou ao seu produto de expressão.

🦠 Vetores Virais – Comparação

🧬 Terapia Génica com AAV – Exemplo: Zolgensma®

• Para atrofia muscular espinal (SMA)

• Vetor: AAV9

• Entrega sistémica IV

• Introduz cópia funcional do gene SMN1

• Corrige função dos neurónios motores

• Terapia única antes dos 2 anos

🦠 Vírus Oncolíticos – Exemplo: Imlygic® (HSV-1)

• Vírus HSV-1 modificado para infetar e destruir seletivamente células tumorais

• Induz resposta imune antitumoral

• Expressa GM-CSF para ativar células apresentadoras de antigénio (APCs)

• Usado em melanoma e cancro pancreático

🧬 Edição Génica com CRISPR – Casgevy®

• Para anemia falciforme e β-talassémia

• Primeira terapia CRISPR aprovada em humanos

• Atua ex vivo em células estaminais hematopoiéticas

• sgRNA dirige Cas9 à região potenciadora do gene BCL11A

• Corte gera indels por NHEJ, reduzindo ligação de GATA1 → ↑ Hb fetal (HbF)

🚫 Vectores Não-Virais – Vantagens e Limitações

Vantagens:

• Menor imunogenicidade

• Evitam mutagénese por inserção

• Versatilidade: DNA, RNA, mRNA, CRISPR

• Mais fáceis de fabricar e escalar

Desvantagens:

• Eficiência de transfeção mais baixa

• Expressão geralmente transitória

• Precisam de otimização para tecidos específicos

• Dificuldades de entrada celular e fuga endossómica

🧪 Tipos de Vetores Não-Virais

1. LNPs & Lipossomas:

• Usados em vacinas mRNA COVID-19

• Composição: lípidos ionizáveis, colesterol, PEG

• Ex: Onpattro® (patisiran) – 1º siRNA aprovado (LNP com PEG-DMG e DSPC)

2. Nanopartículas Poliméricas (PNPs):

• Ex: quitosano, PEI, PLGA

• Formam polyplexes, polímerosomes, dendrímeros

• Superfície personalizável

3. Peptídicos:

• Ex: CPPs (cell-penetrating peptides)

• Facilitam translocação da membrana

4. Nanopartículas Inorgânicas:

• Ex: ouro, sílica, óxido de ferro

• Usadas para entrega + imagem + libertação controlada

💉 Onpattro® (patisiran) – siRNA Terapêutico

• Alvo: amiloidose hATTR (mutação TTR)

• siRNA inibe produção da TTR mutada

• Formulado com LNPs → ↑ tempo de circulação, evita agregação

• Componentes como PEG-DMG e DSPC estabilizam e prolongam eficácia

🧪 Ensaios Clínicos em Terapia Génica

• Estão em crescimento, com terapias já aprovadas para doenças raras e oncológicas

• Novas abordagens incluem terapias baseadas em edição (CRISPR), RNA e vetores híbridos

⚠ Desafios Futuros na Terapia Génica

Segurança:

• Resposta imune (ex. contra AAV)

• Risco de mutagénese insercional

• Toxicidade por dose elevada de vetor

Entrega:

• Baixa eficiência em certos tecidos

• Dificuldade em atravessar barreiras (ex. hematoencefálica)

Acesso e Produção:

• Escalabilidade limitada

• Custos elevados

• Regulamentação complexa e variável

🌐 Perspetivas Emergentes

• Edição de nova geração: base/prime editing mais seguros

• Vetores inovadores: AAV modificados, lentivírus auto-inativáveis

• IA & bioinformática: personalização da terapia e desenho vetorial

• Modelos preditivos: organoides, sistemas microfisiológicos, ratinhos humanizados

🧠 Conclusão Final

A terapia génica está a evoluir de uma abordagem para doenças raras para terapias sistémicas e personalizadas. O futuro depende da precisão, segurança e escalabilidade.