O HIV-1, o tipo mais comum do vírus que causa a AIDS, prova ser tenaz, inserindo seu genoma permanentemente no DNA de suas vítimas, obrigando-as a adotar um regime de drogas ao longo de suas vidas para controlar o vírus e prevenir um novo ataque. Agora, uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Temple projetou uma maneira de inibir as associações do HIV-1 com as células humanas.

“Este é um passo importante no caminho para uma cura permanente para a AIDS”, diz Kamel Khalili, PhD, professor e presidente do Departamento de Neurociência da Temple. Khalili e seu colega, Wenhui Hu, MD, PhD, professor associado de neurociências da Temple, que conduziram o trabalho que marca a primeira tentativa bem sucedida para eliminar o vírus HIV-1 em células humanas. “É uma descoberta excitante, mas ainda não está pronta para ir para a clínica. É uma prova de que estamos nos movendo na direção certa”, acrescentou o Dr. Khalili, que também é diretor do Centro de Neurovirologia e diretor do Centro neuroAIDS da Temple. 

Créditos: CDC/C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus.

Em um estudo publicado no dia 21 de julho pela revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências, Khalili e colegas detalham como eles criaram ferramentas moleculares para excluir o DNA pró-viral do HIV-1. Quando implantadas nas células, uma combinação de uma enzima de recorte de DNA chamada nuclease e um filamento alvo de RNA denominado ‘RNA guia’ (gRNA), caçam o genoma viral e excisar o DNA do HIV-1. A partir daí, a célula assume o reparo de seu DNA, ligando as pontas soltas de seu genoma – resultando em células livres de vírus.

“Uma vez que o HIV-1 nunca é eliminado pelo sistema imunológico, a remoção do vírus é necessária, a fim de curar a doença”, diz Khalili, cuja pesquisa se ​​concentra na neuropatogênese de infecções virais. A mesma técnica pode, teoricamente, ser usada contra uma variedade de vírus, diz. 

A pesquisa mostra que essas ferramentas moleculares também são uma promessa como uma vacina terapêutica – células armadas com a combinação de nuclease-RNA mostraram-se impermeáveis à infecção pelo HIV.

No mundo todo, mais de 33 milhões de pessoas têm HIV, incluindo mais de 1 milhão nos Estados Unidos. Todos os anos, mais de 50.000 norte-americanos contraem o vírus, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. 

Embora a terapia anti-retroviral altamente ativa (HAART) controle o HIV-1 nas pessoas infectadas, o vírus pode enfurecer novamente com qualquer interrupção no tratamento. Mesmo quando a replicação do HIV-1 é bem controlada com HAART, o HIV-1 persistente e isso tem consequências para a saúde. “O baixo nível de replicação do HIV-1 torna os pacientes mais propensos a sofrer de doenças normalmente associadas ao envelhecimento”, diz Khalili. Estes incluem cardiomiopatia – um enfraquecimento do músculo do coração – a doença do osso, a doença renal, e distúrbios cognitivos. “Estes problemas são muitas vezes agravados pelas drogas tóxicas que devem ser tomadas para controlar o vírus”, acrescenta Khalili. 

Pesquisadores se basearam em duas partes do HIV-1, em um sistema que evoluiu como um mecanismo de defesa bacteriana para proteger contra a infecção, diz Khalili. No Laboratório de Engenharia, Khalili pegou uma parte de 20 nucleotídeos do gRNA para atingir o DNA do HIV-1 emparelhando-o com a nuclease Cas9. O gRNA tem como alvo a região de controle do gene da chamada da ‘repetição terminal longa’ (LTR). LTRs estão presentes em ambas as extremidades do genoma do HIV-1. Ao direcionar o LTRs, a nuclease Cas9 pode remover os 9709 nucleotídeos que compõem o genoma do HIV-1. Para evitar qualquer risco de o gRNA acidentalmente se ligar com qualquer parte do genoma do paciente, os pesquisadores selecionaram seqüências de nucleotídeos que não aparecem em nenhuma sequências codificantes do DNA humano, evitando assim efeitos ‘fora do alvo” e posterior dano ao DNA celular dos pacientes. 

O processo de montagem foi bem sucedido em vários tipos de células que podem ser infectadas pelo VIH-1, incluindo a microglia e macrófagos, bem como em linfócitos-T. Células-T e células monocíticas são os principais tipos de células infectadas pelo HIV-1, por isso eles são os alvos mais importantes para essa tecnologia”, disse Khalili. 

A abordagem de erradicação do HIV-1 enfrentará vários desafios significativos antes que esta técnica fique pronta para os pacientes, diz Khalili. Os investigadores devem elaborar um método para administrar o agente terapêutico para cada célula infectada. Por fim, devido ao HIV-1 ser propenso a mutações, o tratamento pode ter que ser individualizado para sequências virais únicas de cada paciente.

“Estamos trabalhando em uma série de estratégias para que possamos levar a construção em estudos pré-clínicos”, diz Khalili. “Queremos erradicar cada exemplar único de HIV-1 do paciente. Isso vai curar a AIDS. Acho que esta tecnologia é o que precisamos para fazer isso.”

Fontes: Science Daily / PNAS