Como a NR0B2 pode transformar a terapia gênica na osteoartrite do joelho

A osteoartrite quase nunca compromete um joelho de maneira uniforme. Em cirurgias de substituição do joelho, é comum o cirurgião encontrar cartilagem relativamente preservada ao lado de áreas que praticamente se desintegraram - o que leva a uma pergunta básica: por que alguns trechos do tecido resistem enquanto outros entram em colapso?

Uma explicação para essa diferença pode estar ligada à falta de uma única proteína. Pesquisadores da Coreia do Sul se concentraram justamente nessa “fronteira” entre tecido íntegro e tecido doente.

Em vez de apontarem um novo agente causador de dano, eles identificaram algo que deveria proteger a articulação - e que, nesses pontos, havia desaparecido.

A proteína que some

O Dr. Chul-Ho Lee liderou a equipe que investigou o tema no Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB).

Durante cirurgias de artroplastia total do joelho, os cientistas coletaram amostras de cartilagem de nove pacientes.

Em cada caso, compararam regiões que ainda pareciam intactas com áreas já consumidas pela osteoartrite. Nas zonas lesionadas, observaram uma queda marcante de uma proteína chamada NR0B2.

Nas camadas superior e inferior do tecido danificado, a quantidade dessa proteína caiu para cerca de metade do nível encontrado nas regiões saudáveis adjacentes.

Esse comportamento se repetiu nas amostras dos nove pacientes. Até então, a NR0B2 não tinha sido associada a qualquer função dentro das articulações.

Em outros contextos - como no fígado e em células do sistema imune - sabe-se que essa proteína ajuda a conter a inflamação. Antes deste trabalho, ninguém havia se dedicado a procurar seu papel no interior da articulação.

Camundongos sem o gene

Para verificar se o desaparecimento da NR0B2 influencia a progressão da doença, o grupo de Lee utilizou camundongos geneticamente modificados para não produzir a proteína (sem o gene responsável por ela). Esses animais nasceram e se desenvolveram normalmente, sem alterações articulares detectáveis ao nascimento.

Depois, os pesquisadores aplicaram um procedimento cirúrgico que desestabiliza o menisco - um método padrão para induzir, em animais de laboratório, danos articulares semelhantes aos da artrite.

Após oito semanas, os camundongos sem NR0B2 exibiram lesões consideravelmente mais graves. A cartilagem estava mais degradada e o osso logo abaixo da articulação havia engrossado.

Além disso, surgiram osteófitos (crescimentos ósseos) nas bordas, e a perna afetada passou a sustentar menos peso.

Dentro do condrócito

A cartilagem é produzida e mantida por células especializadas chamadas condrócitos. Para avaliar se a NR0B2 atua diretamente nessas células, a equipe desenvolveu uma segunda linhagem de camundongos em que o gene foi removido apenas em células formadoras de cartilagem.

O desfecho confirmou o que havia sido observado no primeiro experimento. Depois da cirurgia, a destruição da cartilagem avançou mais rapidamente e os sinais de dor aumentaram.

Eliminar o gene somente nos condrócitos foi suficiente para reproduzir os aspectos mais severos vistos quando o gene é ausente em todo o organismo.

Quando os pesquisadores isolaram células desses animais e as expuseram, em laboratório, a moléculas inflamatórias, os condrócitos passaram a liberar muito mais enzimas capazes de “triturar” a cartilagem.

Sem a NR0B2 para frear esse processo, a atividade dessas enzimas aumentou de forma acentuada. O mesmo padrão apareceu em tecido articular humano danificado, no qual a NR0B2 também havia sido silenciada.

Um freio para a inflamação

Restava entender de que forma a NR0B2 conseguia manter essas enzimas sob controle. O grupo de Lee ligou a resposta a um “interruptor” de sinalização dentro da célula.

Quando esse interruptor é acionado, os condrócitos passam a receber comandos para produzir dezenas de enzimas destrutivas.

Os cientistas observaram que a NR0B2 se liga fisicamente à proteína que ativa esse interruptor e impede que ele dispare.

Na ausência de NR0B2, o sistema parece ser acionado com facilidade excessiva - e permanecer ligado por muito mais tempo do que deveria.

Em células sem NR0B2, a produção de enzimas que degradam a cartilagem continuou por um período prolongado, além do ponto em que normalmente cessaria.

O aspecto novo do achado está justamente aí: um freio físico para a inflamação, embutido nas próprias células responsáveis por construir e sustentar a cartilagem.

Terapia gênica colocada à prova

Na etapa seguinte, a equipe inseriu o gene NR0B2 em um vírus adenoassociado, um vetor utilizado em terapias gênicas já aprovadas.

Em seguida, os pesquisadores injetaram esse material diretamente nas articulações de camundongos que já estavam desenvolvendo artrite.

As aplicações contiveram o avanço da doença. A cartilagem permaneceu preservada e as articulações mantiveram a forma. A perna tratada voltou a distribuir o peso de modo equilibrado, sinal de que a dor de base havia diminuído.

Mesmo camundongos projetados para não ter NR0B2 desde o início recuperaram uma estrutura articular próxima do normal após o tratamento.

Outros grupos já conduzem ensaios iniciais em humanos com terapia gênica intra-articular para osteoartrite do joelho, usando alvos moleculares diferentes.

O estudo coreano inclui a NR0B2 entre os candidatos e descreve um mecanismo direto que explica por que restaurar essa proteína tende a funcionar.

Mudança futura no campo

Até este estudo, a NR0B2 era conhecida principalmente como reguladora do metabolismo no fígado, além de ter funções secundárias em células do sistema imune. Não havia registro de sua atuação como “guardião” da articulação.

O trabalho indica que os condrócitos dependem dessa proteína para impedir que a cartilagem entre em autodestruição e mostra que reintroduzi-la pode reduzir o dano articular mesmo depois de uma lesão.

Isso também pode alterar a forma como a doença é tratada. Hoje, as opções disponíveis se concentram sobretudo em controlar a dor e, muitas vezes, culminam na substituição da articulação.

Uma estratégia baseada em genes, administrada em uma única injeção, teria como alvo a doença em si - e não apenas seus sintomas.

Estimativas globais indicam que quase um bilhão de pessoas viverá com osteoartrite até 2050.

Esperança além do alívio da dor

Uma terapia capaz de interromper o dano, em vez de apenas atenuar a dor, poderia beneficiar um grande número de pacientes no futuro.

Ainda faltam anos de desenvolvimento antes que qualquer tratamento em humanos seja possível, incluindo estudos em primatas, avaliações de segurança e ensaios clínicos.

Mesmo assim, os pesquisadores já delinearam um caminho plausível que liga o sumiço de uma proteína a uma terapia potencial no futuro.