terça-feira, 8 de novembro de 2011

Therapeutic siRNA silencing in inflammatory monocytes in mice

Post de Diego Moura Santos (LIP/CPqGM-FIOCRUZ)

ResearchBlogging.orgJá é de conhecimento que uma resposta inflamatória exacerbada pode ser a causa de vários tipos de patologias, como o câncer e a aterosclerose. As células que possuem papel de destaque nestas doenças são os monócitos e seus descendentes, os macrófagos. O recrutamento destas células para o local da inflamação depende da produção de quimiocina/receptor de quimiocina (MCP-1/CCR2). Trabalhos na literatura já demonstraram que a deleção do gene que expressa o MCP-1 e/ou do seu receptor CCR2 resultou na redução da inflamação em vários modelos de doenças, como a aterosclerose (2), infarto agudo do miocárdio (3), rejeição de órgãos transplantados (4) e câncer (5). O CCR2, como um alvo terapêutico, pode limitar as funções deletérias do sistema imune inato, sem interferir nas outras respostas de defesa. Até o momento, os tratamentos em desenvolvimento, como o uso de anticorpos neutralizantes, mostraram baixa especificidade ou baixa eficácia in vivo. Uma possível terapia para estas doenças inflamatórias poderia ser a utilização de duas técnicas promissoras, o siRNA e as nanopartículas (NPs) como carreadoras desta molécula.

Nesse contexto, a hipótese do trabalho em discussão é que a utilização de siRNA com alvo terapêutico no CCR2, encapsulada em NPs, poderia silenciar este gene nos monócitos/macrófagos, inibindo assim a migração destas células. Primeiramente, os autores fizeram uma caracterização das NPs lipídicas, que possuíam um tamanho variando entre 70-80 nm. A taxa de encapsulação foi de 95%. Em relação à distribuição dos siRNAs+NPs, esta foi analisada através de imagens de tomografias, que mostraram um maior acúmulo no baço, e um acúmulo considerável na medula óssea e fígado. Utilizando monócitos residentes do baço, foi demonstrado um “knockdown” no gene da CCR2 nestas células, e uma baixa taxa de migração celular, utilizando o MCP-1 como quimiotractante. Após estes ensaios iniciais, os autores avaliaram se o silenciamento do CCR2 reduziria o infarto agudo do miocárdio, a aterosclerose, diabetes e câncer. Primeiramente, eles observaram uma diminuição de 71% no número de monócitos inflamatórios e uma redução significativa na área acometida pelo infarto. Em relação à aterosclerose, foi observada uma diminuição de 82% no número de monócitos/macrófagos que migraram para a placa de aterosclerose e uma redução de 38% no tamanho da lesão.

Um dos tratamentos para diabetes tipo 1, ainda em fase experimental, é o transplante de ilhotas pancreáticas. Entretanto, a rejeição é um dos maiores obstáculos no uso clínico desta terapia. Após o transplante, os monócitos são recrutados e responsáveis pela indução da rejeição. O tratamento com siRNA+NPs diminuiu a porcentagem de ilhotas rejeitadas, e conseqüentemente, prolongou o período de normoglicemia. Por fim, os autores foram avaliar a efetividade do tratamento contra dois tipos de câncer, linfoma e colo-retal. Em relação ao linfoma, o tratamento diminuiu de forma significativa a área tumoral (tratado – 279 mm3, controle 590 mm3) e o recrutamento de macrófagos em 54%. No colo-retal, foi observado uma redução em 75% no recrutamento de macrófagos.

Neste trabalho, o grupo avaliou o uso de siRNA+NPs no tratamento de quatro importantes patologias, e abre portas para o estudo de várias outras, onde o recrutamento exacerbado de monócitos/macrófagos pode influenciar no desfecho da doença. A utilização de NPs feita de lipídeos, neste trabalho, não foi selecionada sem um critério prévio. Pensando num possível teste clínico, os autores selecionaram uma partícula biodegradável, compatível com o uso em humanos.

Recomendo a leitura do trabalho, não só pelo impacto terapêutico, mas pela boa escrita, que deixa o trabalho mais leve para leitura.

1. Leuschner F, Dutta P, Gorbatov R, Novobrantseva TI, Donahoe JS, Courties G, Lee KM, Kim JI, Markmann JF, Marinelli B, Panizzi P, Lee WW, Iwamoto Y, Milstein S, Epstein-Barash H, Cantley W, Wong J, Cortez-Retamozo V, Newton A, Love K, Libby P, Pittet MJ, Swirski FK, Koteliansky V, Langer R, Weissleder R, Anderson DG, & Nahrendorf M (2011). Therapeutic siRNA silencing in inflammatory monocytes in mice. Nature biotechnology PMID: 21983520


2. Gu L, Okada Y, Clinton SK, Gerard C, Sukhova GK, Libby P, Rollins BJ. 1998. Absence of monocyte chemoattractant protein-1 reduces atherosclerosis in low density lipoprotein receptor-deficient mice. Mol Cell 2: 275-81


3. Dewald O, Zymek P, Winkelmann K, Koerting A, Ren G, Abou-Khamis T, Michael LH, Rollins BJ, Entman ML, Frangogiannis NG. 2005. CCL2/Monocyte Chemoattractant Protein-1 regulates inflammatory responses critical to healing myocardial infarcts. Circ Res 96: 881-9


4. Abdi R, Means TK, Ito T, Smith RN, Najafian N, Jurewicz M, Tchipachvili V, Charo I, Auchincloss H, Jr., Sayegh MH, Luster AD. 2004. Differential role of CCR2 in islet and heart allograft rejection: tissue specificity of chemokine/chemokine receptor function in vivo. J Immunol 172: 767-75

5. Lu X, Kang Y. 2009. Chemokine (C-C motif) ligand 2 engages CCR2+ stromal cells of monocytic origin to promote breast cancer metastasis to lung and bone. J Biol Chem 284: 29087-96




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