Bioinformática revela terapia regenerativa para lesão medular

A lesão medular (LM) continua a ser um grande desafio médico não resolvido, muitas vezes resultando em paralisia permanente e incapacidade sem tratamentos eficazes. Agora, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego aproveitaram a bioinformática para acelerar a descoberta de um novo medicamento promissor para LME. Os resultados também tornarão mais fácil para pesquisadores de todo o mundo traduzirem suas descobertas em tratamentos. As descobertas são publicado no diário Natureza.

Uma das razões pelas quais a LME resulta em incapacidade permanente é que os neurônios que formam o cérebro e a medula espinhal não conseguem se regenerar com eficácia. Incentivar a regeneração dos neurônios com medicamentos oferece uma possibilidade promissora para o tratamento dessas lesões graves.

Os pesquisadores descobriram que, sob condições experimentais específicas, alguns neurônios de camundongos ativam um padrão específico de genes relacionados ao crescimento e regeneração neuronal. Para traduzir esta descoberta fundamental num tratamento, os investigadores usaram abordagens de bioinformática baseadas em dados para comparar o seu padrão com uma vasta base de dados de compostos, procurando medicamentos que pudessem ativar estes mesmos genes e desencadear a regeneração dos neurónios.

A sua abordagem identificou o Thiorphan – um medicamento previamente testado em humanos para condições não neurológicas – como um dos principais candidatos. Os investigadores testaram com sucesso o Thiorphan em células cerebrais humanas adultas, descobrindo que aumentava o crescimento de neurites, uma métrica chave da regeneração. Ser capaz de confirmar que a droga funciona em células cerebrais humanas adultas é uma conquista técnica significativa, já que as células cerebrais são notoriamente difíceis de cultivar em laboratório, tornando-as virtualmente impossíveis de estudar em placas de cultura.

Os pesquisadores também testaram a droga em ratos com lesão medular, descobrindo que, quando combinado com enxertos de células-tronco neurais, o Thiorphan levou a melhorias significativas na função das mãos e a um aumento na regeneração neuronal no local da lesão.

Os ratos tratados apenas com Thiorphan tiveram um aumento de 50% na recuperação da função da mão após LME em comparação com animais não tratados, e outra melhoria de 50% na função da mão quando o Thiorphan foi combinado com um implante de células-tronco neurais. Os investigadores estão agora a considerar combinar o Thiorphan com a tecnologia de células estaminais em ensaios clínicos planeados para um futuro próximo.

“Ficamos muito felizes em ver que um medicamento que funcionou em células em cultura também mostrou eficácia num modelo animal real de lesão medular”, disse Erna van Niekerk, Ph.D., cientista assistente do projeto no Departamento de Neurociências da Escola de Medicina da UC San Diego e autora principal do estudo. “Este nem sempre é o caso no desenvolvimento de novos medicamentos”.

A identificação do Thiorphan como um tratamento potencialmente eficaz para a LME resultou de “uma convergência de tecnologias”, segundo van Niekerk. “Sequenciamento genético, bioinformática computacional e cultura celular se uniram para identificar rapidamente um tratamento potencialmente útil que poderia levar décadas antes que essas tecnologias convergentes estivessem disponíveis.”

Por já ter sido submetido a testes de segurança em humanos, o Thiorphan poderá avançar rapidamente em ensaios clínicos para LME. O estudo exemplifica como a tecnologia pode acelerar a descoberta de medicamentos, dando nova vida a medicamentos arquivados que já foram testados para outras doenças.

Mark H. Tuszynski, MD, professor do Departamento de Neurociências da UC San Diego e autor sênior do estudo, declarou: “Conseguimos cultivar células cerebrais humanas adultas em grande número neste estudo, oferecendo uma nova ferramenta poderosa para a descoberta de tratamentos para distúrbios neurológicos. Estas não são células-tronco; são células cerebrais adultas que anteriormente não eram possíveis de cultivar. A capacidade de cultivar células cerebrais adultas pode ser útil para testar novos medicamentos ou terapias genéticas para muitas doenças cerebrais.”

De acordo com van Niekerk, levar o Thiorphan adiante para testes clínicos é um próximo passo importante. “Estamos fazendo esforços agora para otimizar o Thiorphan para futuros ensaios clínicos, uma tarefa simplificada pelo fato de que o medicamento já foi utilizado com segurança em pessoas”.