Na ELA, a terapia gênica pode ajudar se ela puder entregar uma proteína benéfica para salvar células nervosas que estão morrendo. A terapia gênica pode ser simplesmente um meio de aumentar a produção local de um elemento útil, em locais onde as células nervosas estão com problemas. Os pesquisadores podem desativar e colocar nas instruções genéticas, muitos tipos de vírus, para fazer proteínas terapêuticas. Os vírus redesenhados são chamados de vetores, que são simplesmente transportadores para genes terapêuticos. O conhecimento das mutações SOD1 ligadas a algumas formas de ELA tem produzido um vasto corpo de evidências, apontando para uma estratégia geral para a doença que pode ser implementada com êxito através da terapia gênica.
A terapia génica é a utilização de instruções genéticas para produzir uma proteína para tratar um distúrbio ou deficiência. Ela pode ajudar em uma doença, mesmo que a terapia não esteja atacando diretamente um defeito genético que causa a doença. Na ELA, a terapia gênica pode ajudar se ela puder entregar uma proteína benéfica, para salvar as células nervosas que estão morrendo. A terapia gênica é simplesmente um meio de aumentar a produção local de um fator trófico, em locais onde as células nervosas estão com problemas.
Os genes são as moléculas de todas as células do nosso corpo, que carregam as instruções para fazer todos os materiais que constituem o corpo. Na década de 1950, os cientistas determinaram que os genes codificam as proteínas com precisão, com uma sequência que especifica a ordem dos blocos de subunidade das proteínas, os aminoácidos. Cada gene corresponde a uma proteína e cada base em um gene codifica um aminoácido. A ordem das bases de um gene produz a cadeia ordenada de aminoácidos que produzem uma proteína de trabalho.
Na virada do século atual, os cientistas determinaram, na forma de um projeto bruto a sequência de todos os genes humanos. Até esta altura ele também sabia como criar um conceito genético, e mover essa construção em células, para conseguir que elas façam a proteína correspondente.
Em algumas doenças, os pesquisadores já sabem que um gene defeituoso não é capaz de trabalhar. Eles têm os meios possíveis para a cura da doença, através da substituição do gene defeituoso, uma cópia funcional correta. Na ELA apenas uma pequena percentagem dos pacientes têm um defeito genético conhecido. Para o restante, pode ser um gene descoberto que é o problema, ou podem ser vários, todavia, a terapia genética pode ainda ser concebida para auxiliar os doentes com ELA, fornecendo as proteínas de suporte para as células nervosas.
Os genes normalmente residem no núcleo, que é o coração da célula, separado dos materiais do entorno por uma membrana. Os cromossomos são as estruturas dentro do núcleo das células que contêm o DNA e os genes. É muito difícil de obter um gene feito em laboratório, atravesse tanto o invólucro exterior de uma célula, como a membrana nuclear, para alcançar os cromossomos.
Os cientistas estudando os vírus descobriram a solução da natureza para os genes móveis. Os vírus são essencialmente genes que evoluíram para sequestrar células, em vez de formar células para si próprio. Assim, os vírus têm estratégias para entrar nas células e assumir o processo de produção de proteína, para produzir em vez disso, o vírus. Os pesquisadores descobriram como usar o vírus como cavalos de Tróia, para trazer genes que podem realizar reparos genéticos, substituindo o DNA defeituoso.
Em muitos vírus, os pesquisadores podem desarmar os genes responsáveis pelas propriedades prejudiciais e colocar, em vez disso, instruções genéticas, para produzir proteínas terapêuticas. Esses vírus, redesenhadas pelos pesquisadores são chamados de vetores, que são simplesmente um meio para contrabandear genes terapêuticos.
Os pesquisadores devem demonstrar que o vetor viral não irá reverter para uma forma infecciosa, ou causar quaisquer efeitos secundários.
Os genes normalmente são lidos apenas quando necessitam de uma proteína, e atuam sob controle feedback. Se quantidades adequadas de proteínas já estão lá, então o gene é desligado. Os cientistas têm que ser capazes de conceber os elementos de troca apropriados para acompanhar um gene terapêutico, para garantir que um gene seja expresso em quantidades adequadas, e apenas num tecido alvo pretendido.
Para avaliar a fornecimento adequado do vetor, e níveis suficientes de expressão genética, os pesquisadores precisam ter modelos animais que reflitam as principais manifestações de uma doença humana. Apesar do trabalho pré-clínico com animais, nem sempre é possível extrapolar para os pacientes.
O sistema imunológico do paciente pode preparar um ataque em vetores virais (afinal de contas, é isso que o sistema imunológico está preparado para fazer), ou o produto do gene terapêutico recentemente introduzido.
Na ELA uma pequena percentagem de pacientes têm um defeito em um gene conhecido. Este erro genético, no gene que codifica a proteína SOD1, produz a doença não é diferente de qualquer outra forma de ELA, familiar ou esporádica. A terapia gênica pode ser concebida, por um determinado defeito no gene a SOD1, mas a terapia pode ou não funcionar para outros pacientes com ELA.
O que é encorajador é que o conhecimento das mutações SOD1 tem produzido um vasto conjunto de evidências para o que der errado em outros casos de ELA. E que a evidência aponta para uma estratégia geral que pode ser implementada com sucesso através da terapia gênica.
Pesquisas de ELA tem produzido a noção de que a região ao redor dos neurônios motores pode ser estimulante ou prejudicial para as células vitais afetadas na ELA. Mesmo que um neurônio carregue um gene mutante SOD1, as células nervosas podem sobreviver se as células de suporte do entorno, a s glia, tenha o gene normal.
As células da glia rodeiam os neurônios. Algumas funções gliais produzem as características de danos no sistema nervoso, sendo, inflamação ou fibrose. Outras ações da glia são de proteção, como por exemplo, varrer o excesso de moléculas sinalizadoras excitatórias antes que possam causar danos. A terapia gênica na ELA pode ser capaz de atingir as células gliais, bem como os neurônios, para produzir efeitos positivos.
Estudos em modelos animais de ELA mostram o aumento da sobrevida após o tratamento com fatores tróficos, pequenas proteínas que suportam o crescimento e atividades metabólicas das células nervosas, mais recentemente, com o IGF-1 e também após o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). No entanto, os ensaios clínicos de fatores tróficos em pacientes com ELA têm sido decepcionantes. O desafio de entregar estas proteínas para o local do dano é provavelmente a causa subjacente do fracasso do tratamento.
A terapia gênica pode ser a maneira de fornecer um fornecimento constante de fatores tróficos para neurônios danificados na ELA, diretamente no local onde o dano existe. Várias vias de pesquisas procuram implementar terapias gênicas para fornecer fatores tróficos, e estão encorajando o início em ensaios clínicos, o mais rápido possível.
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