Terapia Gênica: Desbloqueando Inovações no Tratamento, Detecção e Desenvolvimento de Medicamentos contra o Câncer

A história do uso de genes como ferramenta para tratar humanos remonta a quase cinco décadas, marcando um momento crucial na ciência médica. 

Em 1972, o conceito de terapia gênica foi considerado pela primeira vez como uma forma de tratamento. Essa ideia inovadora foi apresentada em um artigo intitulado “Gene therapy for human genetic disease?” publicado na revista Science e escrito por T Friedman e R Roblin.

Nesse artigo, os autores afirmaram que “a terapia gênica pode melhorar algumas doenças genéticas humanas no futuro.” Eles pediram pesquisas continuadas “direcionadas ao desenvolvimento de técnicas para terapia gênica.” Esse apelo à pesquisa marcou o início de uma nova era na medicina genética.

De fato, foram necessários mais 18 anos para que o primeiro ensaio de terapia gênica fosse realizado em humanos, em 1990. Esse ensaio foi um passo significativo, abrindo caminho para novos avanços. Em 2003, outro marco importante foi alcançado com a conclusão do Human Genome Project. 

Lançado em outubro de 1990 e concluído em abril de 2003, o Projeto Genoma Humano é considerado um dos maiores feitos científicos da história humana por gerar a primeira sequência do genoma humano. 

Seguindo esse caminho de progresso científico, outro marco foi alcançado quando a China aprovou a primeira terapia gênica para tratar cânceres de cabeça e pescoço.

Como esse desenvolvimento marca o início da linha de possibilidades de tratamento que discutimos aqui, vamos analisá‑lo em maior detalhe. 

O Primeiro Produto de Terapia Gênica Aprovado para o Câncer

Em 2003, a Administração de Alimentos e Medicamentos da China (CFDA) aprovou o Gendicine, um adenovírus recombinante humano p53, desenvolvido pela Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. Ele entrou no mercado comercial como um produto de terapia gênica para tratar câncer de cabeça e pescoço. A terapia foi projetada para entrega via injeção intratumoral minimamente invasiva, bem como por infusão intracavitária ou intravascular.

A scientific review que analisou o desempenho da terapia nos primeiros 12 anos encontrou que a empresa fabricou 41 lotes de Gendicine e 169.571 frascos. Impressionantemente, a terapia pôde ser administrada sem quaisquer efeitos adversos graves, exceto febre transitória associada ao vetor em 50‑60% dos pacientes, que persistiu apenas por algumas horas. 

Ensaios de Terapia Gênica Subsequentes

Após a bem‑sucedida aplicação do ensaio de terapia gênica na China, os avanços continuaram. Em 2005, o primeiro ensaio de terapia gênica em hemofilia B começou usando a tecnologia de vetor AAV.

Os vetores AAV servem como ferramentas bioengenheiradas para transportar e entregar material genético com segurança ao tecido e células afetados, usando um vírus não envelopado. Então, em 2017, os Estados Unidos aprovaram a primeira terapia gênica para uma doença genética conhecida por causar cegueira. 

Com mais avanços científicos a serem feitos nesta área, é óbvio que tratamentos baseados em genes abrirão novos horizontes para tratar malignidades tão graves quanto as causadas por diferentes formas de câncer. 

Mas antes de aprofundar neste espaço, é vital conhecer o que diferentes termos relacionados à terapia baseada em genes significam, incluindo engenharia genética, genoma, genômica e sequenciamento do genoma. 

O que é Engenharia Genética?

O Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano define engenharia genética como um processo que “utiliza tecnologias de laboratório para alterar a composição de DNA de um organismo.” 

Alterar a composição do DNA pode acontecer de diferentes maneiras, abrangendo uma variedade de técnicas. Pode mudar um par de bases, escolher deletar uma região inteira de DNA para substituí‑la por um novo segmento, ou até trabalhar entre espécies onde um gene de uma espécie é introduzido em um organismo de outra espécie. Essa versatilidade da engenharia genética a tornou uma ferramenta vital nas mãos de fornecedores de soluções de terapia contra o câncer.

O que é Genômica?

Genômica é o estudo dos genes e foca em compreender como todos os genes de uma pessoa interagem entre si e com o ambiente da pessoa. Este campo envolve um estudo aprofundado de vários componentes, incluindo DNA, células, histonas, nucleossomos e cromossomos. O termo ‘genômica’ deriva de ‘genoma’, que se refere ao conjunto completo de DNA de um organismo. Cada célula do corpo humano contém uma cópia completa de quase 3 bilhões de pares de bases de DNA.

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O que é Sequenciamento do Genoma?

Genomas são códigos genéticos que ajudam a distinguir um organismo do outro. Assim como cada ser humano tem impressões digitais diferentes, todos os organismos têm um código genético único. Portanto, o sequenciamento do genoma ajuda a reconhecer os padrões de identificação únicos de cada organismo distinto, seja ele uma bactéria, vegetal ou mamífero. 

Quatro componentes principais se combinam para fazer o sequenciamento do genoma funcionar como um processo completo: 

• Fragmentação de DNA
• Barcoding de DNA
• Sequenciamento de DNA
• Análise dos dados

Com todas essas ferramentas de exame genético desenvolvidas ao longo dos anos, a comunidade científica e médica alcançou muito sucesso no tratamento de condições que ameaçam a vida, incluindo o câncer. Nos próximos segmentos, veremos como a manipulação baseada em genes está nos guiando em nossos esforços de detecção e tratamento do câncer. 

A Ameaça do Câncer: O Imperador de Todas as Doenças

O médico e oncologista americano de origem indiana Siddhartha Mukherjee descreveu adequadamente o câncer como o imperador de todas as doenças em seu livro de 2010, uma descrição que permanece pungente dado o impacto da doença. Ecoando esse sentimento, a American Cancer Society estima quase dois milhões de novos casos de câncer e mais de 600.000 mortes por câncer apenas nos EUA em 2022. 

De acordo com outro estudo de 2020, o câncer de pulmão foi a principal causa de morte por câncer globalmente, com cerca de 1,8 milhão de mortes (18%), seguido pelos cânceres colorretal (9,4%), hepático (8,3%), gástrico (7,7%) e de mama feminina (6,9%). 

Em uma nota mais preocupante, o estudo previu um aumento de 47% na carga global de câncer em comparação com os níveis de 2020. Projetou‑se 28,4 milhões de casos em 2040, mais de 9 milhões a mais do que os 19,3 milhões de casos observados em 2020. 

Os números pintam um quadro grave, e é essencial fortalecer esforços inovadores na detecção precoce do câncer para que médicos tenham tempo suficiente para abordar suas causas raízes e curá‑las. Promissoramente, múltiplos esforços baseados em genes têm produzido resultados positivos nessa direção. 

Empresas que Aproveitam o Sequenciamento do Genoma para Detecção e Tratamento do Câncer

1. SeekInCare

SeekInCare, uma solução da SeekIn Inc., é um teste de detecção de múltiplos cânceres baseado em sangue capaz de detectar mais de vinte tipos de câncer. Esta solução avançada utiliza sequenciamento do genoma completo a partir de DNA livre de células, uma tecnologia central para sua capacidade diagnóstica. 

Conforme definido pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças, o sequenciamento do genoma completo é um procedimento de laboratório para determinar a ordem das bases no genoma de um organismo. As bases nucleotídicas são o que constituem a genética única de um organismo. 

Os pesquisadores avaliaram a eficácia do teste em 617 pacientes com câncer, alcançando resultados notáveis. Eles conseguiram identificar 404 deles, com uma taxa de sensibilidade de 65,5% e especificidade de 97,9%. Os resultados mostraram que quanto maior o estágio do câncer, maior a sensibilidade do teste. Enquanto foi 46,9% para câncer em estágio I, essa taxa aumentou para 81,8% para câncer em estágio IV. 

Em um estudo prospectivo do mundo real realizado com 1.203 pacientes, o teste ofereceu uma sensibilidade de 60,0% e especificidade de 96,1%. 

Fundada no início de 2018, a SeekIn Inc. é uma empresa de biotecnologia que se concentra na detecção precoce de pan‑câncer baseado em sangue. Ela acredita que a detecção precoce do câncer pode levar a uma redução da taxa de mortalidade em até 15%. 

Além do SeekInCare, também possui soluções como SeekInCure e SeekIn Clarity. SeekInCure monitora a recorrência do câncer e avalia o risco para pacientes pós‑cirurgia. E para cumprir seu objetivo, a solução baseia‑se no monitoramento da variação do genoma do câncer no DNA livre de células dos pacientes. 

SeekInClarity ajuda no monitoramento da resposta ao tratamento. Para alcançar o que se propôs, SeekInClarity mapeia o genoma panorâmico do câncer usando dados de sequenciamento do genoma completo superficial (sWGS). 

Com sede na China, a SeekIn é uma empresa privada e recebeu financiamento anjo da Green Pine Capital Partners e de mais um investidor em 2018. O valor do financiamento não foi divulgado. 

2. Editas Medicines

Editas Medicine (EDIT ) aproveita a edição genética para desenvolver medicamentos para câncer e outras doenças graves. Seus Métodos de edição gênica SLEEK ajudam a desenvolver a próxima geração de medicamentos de terapia celular para câncer. A Editas possui sua própria nuclease AsCas12a engenheirada, que lhe permite entregar alta eficiência, inserção múltipla de transgenes em células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), células T e células assassinas naturais (NK). 

Recentemente, a Editas publicou seus resultados do 3º trimestre de 2023, fornecendo insights sobre o desempenho financeiro da empresa neste período. Para os três meses que terminaram em 30 de setembro de 2023, a empresa registrou mais de US$5 milhões em receitas de colaboração e outras pesquisas e desenvolvimento. Além disso, para os nove meses que terminaram em 30 de setembro de 2023, a receita foi superior a US$18 milhões.

3. Beam Therapeutics

Em dezembro de 2022, a Food and Drug Administration (FDA) dos EUA levantou a suspensão clínica e aprovou a aplicação de Novo Medicamento Investigacional (IND) para BEAM-201 tratar leucemia linfoblástica aguda de células T (T‑ALL)/linfoma linfoblástico de células T (T‑LL) recidivante/refratário. O BEAM-201 foi um candidato de desenvolvimento de células CAR (receptor de antígeno quimérico) alogênicas anti‑CD7, multiplex‑editado, da Beam Therapeutics (BEAM ), conhecida por desenvolver medicamentos genéticos de precisão por meio de edição de bases. 

Para os três meses encerrados em 30 de setembro de 2023, a Beam Therapeutics Inc. registrou receitas de licenças e colaborações superiores a US$17 milhões. Para os nove meses que terminaram em 30 de setembro de 2023, a receita da empresa foi superior a US$61 milhões, um aumento substancial em relação aos quase US$41 milhões obtidos nos primeiros nove meses de 2022. 

Além de empresas públicas bem‑conhecidas como a Beam e a Editas que realizam testes de soluções geneticamente modificadas para o câncer, pesquisas acadêmicas e organizacionais também estão em andamento. Muitas delas prometem abrir oportunidades empolgantes para curar ou reduzir substancialmente a ameaça do câncer no futuro. 

Clique aqui para ver como a Beam Therapeutics se compara a outro importante player de edição gênica, a CRISPR Therapeutics. (CRSP )

Um Método de Detecção Precoce para Câncer de Pâncreas

Uma equipe de pesquisadores dos Estados Unidos, China, Coreia do Sul e Japão desenvolveu e testou um painel de biomarcadores capaz de detectar pequenas quantidades de material genético de RNA que se desprende das células de câncer de pâncreas e circula na corrente sanguínea. Estes são chamados de RNA circular ou circRNA. 

Os pesquisadores utilizaram métodos de perfil de expressão em escala genômica para realizar uma revisão abrangente de amostras de pacientes, levando à descoberta de biomarcadores de câncer de pâncreas baseados em circRNA. Isso ajudaria a distinguir tumores de câncer de pâncreas de tecidos normais em pacientes com câncer de pâncreas em estágio inicial. De acordo com o estudo, o teste “exibiu robusta precisão diagnóstica”.

Erkut Borazanci, MD, diretor de pesquisa da Divisão de Pesquisa do Câncer no HonorHealth Research Institute, elaborou sobre a importância do método. Ele disse:

“Quando o câncer de pâncreas é detectado precocemente, a chance de sobrevivência é muito maior do que quando diagnosticado em estágio avançado. Portanto, há uma grande necessidade de desenvolver novas maneiras de detectar o câncer de pâncreas.”

Este método é o passo correto rumo ao desenvolvimento de tal abordagem inovadora.

Descobertas Baseadas em Genes e o Futuro do Tratamento do Câncer

Indiscutivelmente, os genes estão no cerne de nossa existência fisiológica, ressaltando a complexidade e importância do estudo genético. Trabalhar com genes, portanto, requer métodos sofisticados. Mas, quando feito com cuidado, abordagens como engenharia genética, sequenciamento do genoma e outras terapias baseadas em genes têm o potencial de nos libertar do risco de câncer em grande medida.

Entretanto, não se trata apenas de cura, pois também ajuda a detectar muitos cânceres precocemente. E a detecção precoce costuma ser o que ajuda a erradicar o câncer desde sua raiz.

Para que tratamentos impulsionados por terapia gênica se tornem mais bem‑sucedidos a longo prazo, eles precisarão enfrentar alguns desafios. Devem lidar com desafios relacionados a amostras, desafios específicos ao sequenciamento de próxima geração e ao sequenciamento de um comparador não maligno. Análises computacionais e interpretação de variantes também podem representar obstáculos.

No entanto, todos esses desafios podem ser abordados eficientemente com pesquisas inovadoras e esforços colaborativos entre institutos de pesquisa, médicos e oncologistas, centros de saúde e fabricantes de medicamentos. O tratamento não deve afetar as regiões não cancerosas e não deve introduzir alterações fisiológicas que possam ser prejudiciais a longo prazo, mesmo que o câncer seja curado a curto prazo.

Nos próximos dias, podemos esperar ver mais fundos de P&D inundando a área de terapias baseadas em genes para o câncer, com indústrias farmacêuticas globalmente previstas para investir mais. Isso é crucial, pois o escopo é significativamente grande, e precisamos de soluções escaláveis e seguras.

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