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Os pesquisadores de Brigham estão trabalhando em uma nova abordagem para atingir a autoimunidade no cérebro, aproveitando bactérias projetadas para tornar o tratamento mais seguro e eficaz
Pesquisadores do Brigham and Women’s Hospital, membro fundador do sistema de saúde Mass General Brigham, desenvolveram um probiótico para suprimir a autoimunidade no cérebro, que ocorre quando o sistema imunológico ataca as células do sistema nervoso central. A autoimunidade no cérebro está no centro de várias doenças, incluindo a esclerose múltipla. Em um novo estudo, os pesquisadores demonstraram o potencial do tratamento usando modelos pré-clínicos dessas doenças, descobrindo que a técnica oferecia uma maneira mais precisa de atingir a inflamação cerebral com efeitos colaterais negativos reduzidos em comparação com as terapias padrão. Os resultados são publicados em Natureza.
“Probióticos modificados podem revolucionar a forma como tratamos doenças crônicas”, disse o principal autor Francisco Quintana, PhD, do Ann Romney Center for Neurologic Diseases no Brigham and Women’s Hospital. “Quando uma droga é tomada, sua concentração na corrente sanguínea atinge o pico após a dose inicial, mas depois seus níveis diminuem. No entanto, se pudermos usar micróbios vivos para produzir remédios de dentro do corpo, eles podem continuar produzindo o composto ativo como seu necessário, o que é essencial quando consideramos doenças ao longo da vida que requerem tratamento constante.”
As doenças autoimunes afetam aproximadamente 5-8% da população dos EUA. Apesar de sua prevalência generalizada, existem opções de tratamento limitadas para a maioria dessas doenças. As doenças autoimunes que afetam o cérebro, como a esclerose múltipla, são particularmente difíceis de tratar devido à sua localização – muitas terapias farmacológicas não conseguem acessar o cérebro com eficácia devido à barreira hematoencefálica, um mecanismo protetor que separa o cérebro do sistema circulatório sistema.
Para buscar novas formas de tratar doenças autoimunes, os pesquisadores estudaram células dendríticas, um tipo de célula imunológica abundante no trato gastrointestinal e nos espaços ao redor do cérebro. Essas células ajudam a controlar o restante do sistema imunológico, mas os cientistas ainda não conhecem seu papel nas doenças autoimunes. Ao analisar células dendríticas no sistema nervoso central de camundongos, eles foram capazes de identificar uma via bioquímica que as células dendríticas usam para impedir que outras células imunológicas ataquem o corpo.
“O mecanismo que encontramos é como um freio para o sistema imunológico”, disse Quintana. “Na maioria de nós, ele está ativado, mas em pessoas com doenças autoimunes, há problemas com esse sistema de freio, o que significa que o corpo não tem como se proteger de seu próprio sistema imunológico”.
Os pesquisadores descobriram que esse freio bioquímico pode ser ativado com lactato, uma molécula envolvida em muitos processos metabólicos. Os pesquisadores foram então capazes de modificar geneticamente bactérias probióticas para produzir lactato.
“Os probióticos não são novidade – todos nós os vimos vendidos como suplementos e comercializados como uma forma de promover a saúde”, disse Quintana. “Ao usar a biologia sintética para fazer com que bactérias probióticas produzam compostos específicos relevantes para doenças, podemos aproveitar os benefícios dos probióticos e ampliá-los ao máximo”.
Eles testaram seu probiótico em camundongos com uma doença muito parecida com a esclerose múltipla e descobriram que, embora as bactérias vivam no intestino, elas foram capazes de reduzir os efeitos da doença no cérebro. Eles não encontraram a bactéria na corrente sanguínea dos camundongos, sugerindo que o efeito observado foi resultado da sinalização bioquímica entre as células do intestino e do cérebro.
“Aprendemos nas últimas décadas que os micróbios do intestino têm um impacto significativo no sistema nervoso central”, disse Quintana. “Uma das razões pelas quais nos concentramos na esclerose múltipla neste estudo foi determinar se podemos alavancar esse efeito no tratamento de doenças autoimunes do cérebro. Os resultados sugerem que sim.”
Embora o estudo atual tenha examinado apenas o efeito do probiótico em camundongos, os pesquisadores estão otimistas de que a abordagem possa ser prontamente traduzida para a clínica porque a cepa de bactéria que eles usaram para criar seu probiótico já foi testada em humanos. Os pesquisadores também estão trabalhando para modificar sua abordagem para doenças autoimunes que afetam outras partes do corpo, particularmente doenças intestinais como a síndrome inflamatória intestinal.
Quintana e seus colegas estão trabalhando para lançar uma empresa em colaboração com o Mass General Brigham Ventures. Como líder mundialmente reconhecido em pesquisa e inovação, as descobertas do Mass General Brigham levaram à criação de centenas de novas empresas que estimularam a inovação científica e o crescimento econômico em Massachusetts, nação e mundo. Essas empresas permitem que pacientes de todo o mundo se beneficiem das descobertas do Mass General Brigham.
“A capacidade de usar células vivas como fonte de remédios no corpo tem um tremendo potencial para fazer terapias mais personalizadas e precisas”, disse Quintana. “Se esses micróbios que vivem no intestino são poderosos o suficiente para influenciar a inflamação no cérebro, estamos confiantes de que seremos capazes de aproveitar seu poder em outros lugares também”.
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