A frente de Terapias Avançadas da Ciência Pioneira reúne projetos que exploram abordagens inovadoras para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, com foco em doenças complexas e de difícil tratamento. Integrando biotecnologia, edição gênica e modelos experimentais avançados, as pesquisas buscam compreender mecanismos patológicos, e também intervir de forma precisa em processos biológicos, ampliando as possibilidades de tradução do conhecimento científico em aplicações clínicas.
O projeto investiga novas estratégias não virais para entrega de sistemas de edição gênica CRISPR/Cas9, integrando peptídeos de penetração celular, vesículas extracelulares (EVs) e plataformas celulares programáveis. O objetivo é compreender e otimizar mecanismos de transporte intracelular, escape endossomal e especificidade celular, visando aumentar a eficiência e a segurança da edição gênica em modelos biológicos complexos. Serão desenvolvidas e testadas arquiteturas modulares para incorporação de CRISPR em EVs, conjugação de peptídeos direcionadores e sistemas de liberação controlada da carga genética. O projeto busca gerar protótipos de sistemas de delivery in vivo escaláveis e compatíveis com requisitos regulatórios, contribuindo para tornar terapias avançadas baseadas em edição gênica mais acessíveis e aplicáveis em doenças hematológicas e neurológicas.
O grupo liderado por Thyago Calvo pesquisa o potencial terapêutico da superexpressão de fatores neuroprotetores por edição epigenética com CRISPR-Cas9 na doença de Alzheimer.
Tudo começa com o entendimento que o envelhecimento da população brasileira está associado ao aumento das doenças neurodegenerativas, especialmente a doença de Alzheimer. Além de muito complexa, a doença possui tratamentos limitados capazes de modificar sua progressão, os quais ainda estão restritos a pacientes em fases específicas da doença. Um dado intrigante é que alguns indivíduos envelhecem cognitivamente sadios, mesmo com os marcadores clássicos da doença no cérebro, como as placas de beta amiloide e os emaranhados de tau.
O que os diferencia? Uma hipótese que motiva este projeto é que o cérebro possui mecanismos endógenos de resiliência que compensam ou atenuam o impacto da neuropatologia. O grupo bsuca ativar esses programas de resiliência neuronal para obter tais benefícios.
O projeto propõe utilizar edição epigenômica com CRISPR-Cas9 para elevar os níveis de algumas proteínas neuroprotetoras-chave em modelos neuronais relevantes para a doença. Diferentemente das abordagens tradicionais, que inserem genes exógenos ou inibem agregados proteicos, esta estratégia atua sobre a regulação da expressão gênica endógena, sem modificar o DNA, de forma específica, potencialmente reversível e segura.
Os efeitos neuroprotetores dessa intervenção estão sendo inicialmente estudados in vitro, em modelos de agregados de beta amiloide e em neurônios expostos a agentes neurotóxicos. Se bem-sucedida, esta modalidade representará um avanço conceitual e terapêutico relevante ao explorar o potencial da edição epigenômica com CRISPR para ativar programas endógenos de resiliência neuronal. Além do forte potencial translacional, essa nova geração de terapias avançadas poderá ser útil para outras doenças complexas, neurodegenerativas ou não.
Os estudos do grupo investigam os mecanismos associados à persistência de sintomas em infecções por alfavírus artritogênicos, como Chikungunya e Mayaro. Embora a fase aguda dessas infecções seja bem caracterizada, uma parcela significativa dos pacientes desenvolve artralgia crônica, com inflamação persistente nas articulações que pode durar de semanas a anos e impactar significativamente a qualidade de vida.
Utilizando modelos murinos imunocompetentes que reproduzem a transição da fase aguda para a fase crônica, a pesquisa observa que, mesmo na ausência de partículas virais detectáveis, o RNA viral permanece presente em tecidos musculares. A partir dessa constatação, o projeto busca compreender os mecanismos moleculares da resposta imune, a regulação do RNA e o papel da possível persistência viral na manutenção do quadro inflamatório crônico. Ao avançar na compreensão desses processos, a pesquisa contribui para a identificação de novos alvos terapêuticos voltados ao tratamento de complicações crônicas associadas a infecções virais.
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