Para manter a IL-12 dentro dos tumores, os cientistas da Strand conceberam um conjunto de instruções chamado circuito genético, que diz ao ARNm para produzir a proteína inflamatória apenas quando detecta o microambiente do tumor. O circuito foi projetado para detectar níveis de microRNA – moléculas que regulam naturalmente a expressão genética e emitem assinaturas diferentes nas células cancerígenas e nas saudáveis. O circuito genético instrui o mRNA a se autodestruir se for para qualquer lugar diferente do alvo pretendido.
“Projetamos o mRNA para que ele seja desligado caso vá para algum lugar onde não queremos”, diz Becraft.
Strand tem como alvo inicial tumores de fácil acesso, incluindo melanoma e câncer de mama, para provar que a abordagem funciona e é segura. Neste ensaio, os médicos injetarão o mRNA diretamente nos tumores e depois verificarão quão localizado é o efeito. No futuro, Strand prevê ser capaz de fazer infusões de seu mRNA programado em todo o corpo para tratar tumores em locais mais remotos. A ideia é que a terapia seja ativada seletivamente em determinadas células e tecidos.
Philip Santangelo, pesquisador de mRNA do Winship Cancer Institute da Emory University, diz que há benefícios na abordagem programável de Strand, mesmo com a injeção no local de um tumor. “Se a droga sai do tumor quando você a injeta, então pelo menos (seu efeito) provavelmente ficará restrito ao tumor”, diz ele.
A IL-12 pode ser medida no sangue, então os investigadores poderão fazer uma coleta de sangue e garantir que a proteína não esteja presente ali. Strand também planeja monitorar vários órgãos em busca da proteína para ver onde ela vai parar. Se a terapia funcionar conforme planejado, eles não deverão encontrar a proteína em nenhum lugar fora do tumor.
Mas, tal como os circuitos de computador, os circuitos genéticos podem ocasionalmente cometer erros, diz Ron Weiss, professor de engenharia biológica no MIT, cofundador da Strand e que agora atua como consultor. “Se o seu circuito genético comete um erro uma em cada 10 vezes, você não vai querer usar isso como terapia”, diz ele. “Se cometer um erro a cada milhão de vezes, isso é muito bom.”
O teste de Strand e outras tentativas iniciais com esses tipos de circuitos genéticos mostrarão até que ponto eles funcionam bem. “A noção é que os circuitos genéticos podem realmente ter um impacto significativo na segurança e eficácia”, diz Weiss.
Weiss foi o pioneiro na ideia de circuitos genéticos, os primeiros baseados no DNA. Quando Becraft começou a pós-graduação em 2013, ele ingressou no laboratório de Weiss para trabalhar em circuitos genéticos para mRNA. Na época, muitos cientistas ainda duvidavam do potencial do mRNA.
Agora, Weiss imagina ser capaz de usar circuitos genéticos para programar ações cada vez mais sofisticadas para criar terapias altamente precisas. “Isso começa a realmente abrir a porta para a criação de terapias cuja sofisticação possa corresponder à complexidade subjacente da biologia.”
