Projetos de Pesquisa PIGA

Extraído do site piga-cdg.org.

Criação de linha celular e modelo de camundongo PIGA

Em 2017, o Dr. Taroh Kinoshita e a Dra. Yoshiko Murakami da Universidade de Osaka, especialistas líderes na via da âncora GPI e distúrbios relacionados, incluindo PIGA-CDG, começaram a trabalhar para criar linhas celulares deficientes em PIGA para testes in vitro (em células). Em 2018, esse trabalho se expandiu para incluir o desenvolvimento de um modelo de mouse para testes in vivo. Em 2019, foram iniciadas as primeiras tentativas de desenvolver este modelo.

O objetivo da criação de linhas de células PIGA e modelos de camundongos é permitir o teste de diferentes suplementos, moléculas e terapias para determinar se eles ajudam a restaurar a funcionalidade das células.

Situação atual: O modelo de mouse PIGA está em processo de criação.

Terapia de genes

Em 2018, o PIGA-CDG dos EUA começou a explorar a viabilidade de uma abordagem de terapia de substituição gênica para PIGA-CDG. Com base em extensas consultas com várias empresas especializadas em terapia gênica para doenças raras, conclui-se que o PIGA-CDG é um candidato adequado para uma abordagem de terapia gênica baseada em AAV (vírus adenoassociado). Atualmente, trabalha-se a Dra. Kathrin Meyer do Nationwide Children’s Hospital, em colaboração com a Dra. Kinoshita e a Dra. Murakami, na construção de um programa de terapia genética AAV9 para PIGA-CDG. A Dra. Meyer tem experiência no desenvolvimento de um produto de terapia gênica AAV9 que foi aprovado pelo FDA para Atrofia Muscular Espinhal (SMA) e atualmente está desenvolvendo outros produtos de terapia gênica em doenças do Sistema Nervoso Central (SNC) em vários estágios de testes clínicos.

Situação atual: O primeiro vetor PIGA AAV9 foi testado em linhas celulares deficientes em PIGA na Universidade de Osaka e foi considerado bem-sucedido em restaurar os níveis de proteínas ancoradas em GPI. O vetor PIGA AAV9 será testado em camundongos PIGA assim que estiver disponível.

Terapia de moléculas pequenas

O PIGA é parte de um complexo de sete enzimas envolvido na primeira etapa da biossíntese da âncora GPI; o “produto final” desse complexo enzimático é uma molécula chamada GlcNAc-PI (mais sobre isso aqui). A hipótese é que a suplementação de GlcNAc-PI em um paciente com deficiência de PIGA, semelhante à “terapia de substituição de substrato”, poderia ser eficaz em contornar a função do gene PIGA mutante e melhorar a funcionalidade da via de âncora GPI. Em 2017, o Dr. Peter Seeberger do Max Planck Institute of Colloids and Interfaces da Alemanha, um químico com experiência na síntese de moléculas âncora GPI, iniciou o processo de síntese da molécula GlcNAc-PI. Em 2018, o laboratório do Dr. Seeberger concluiu a síntese de uma molécula GlcNAc-PI não modificada e de uma versão modificada (para melhor biodisponibilidade ou permeabilidade).

Situação atual: Os testes da molécula GlcNAc-PI em linhas celulares produziram resultados promissores em termos de melhoria da expressão de proteínas ancoradas por GPI. O teste inicial in vivo em camundongos PIGA foi inconclusivo. O trabalho precisa ser aprimorado para criar diferentes variações do “encapsulamento” da molécula para que ela possa permear melhor a célula; a criação bem-sucedida do modelo de mouse PIGA knock-in também facilitará os testes de GlcNAc-PI adicionais.

Criação de modelo de mosca

Em 2018, o Dr. Clement Chow, do Departamento de Genética Humana da Escola de Medicina da Universidade de Utah, iniciou um projeto para criar um modelo de drosófila (mosca) de deficiência de PIGA para entender melhor como a perda da função PIGA contribui para a doença. (Leia sobre isso no blog do Chow Lab aqui.) O Dr. Chow publicou anteriormente uma análise de um modelo de mosca na deficiência de NGLY1, um raro distúrbio metabólico causador de defeito na glicosilação.

Status atual: Modelos de mosca PIGA foram criados com sucesso e sintomas distintos foram observados dependendo do tipo de célula afetada no modelo. Modelos de mosca PIGA específicos para pacientes foram então gerados; a caracterização dos sintomas está em andamento. Trabalhos futuros envolverão uma tela modificadora para avaliar em que medida a variação fenotípica de moscas deficientes em PIGA pode ser explicada pela variação genotípica. Triagem de descoberta de drogas O Dr. Chow conduzirá uma triagem de medicamentos de médio porte para PIGA-CDG. Essa triagem identificará potencialmente se um medicamento existente pode ser benéfico para o tratamento de PIGA-CDG, testando milhares de medicamentos existentes em moscas deficientes em PIGA e avaliando qualquer melhora nos sintomas.

Situação atual: Recém iniciado em 2021.