Pesquisadores do Brigham and Women’s Hospital estão desenvolvendo uma nova abordagem baseada em probióticos que utiliza bactérias projetadas para atingir com mais precisão a inflamação cerebral em doenças autoimunes como a esclerose múltipla.
Essa técnica inovadora tem como objetivo suprimir com segurança e eficácia as reações autoimunes no sistema nervoso central sem os efeitos colaterais negativos associados às terapias atuais.
Um novo estudo publicado na Nature demonstra o potencial desse probiótico projetado para modular seletivamente o sistema imunológico e reduzir a autoimunidade no cérebro.
Ao aproveitar os micróbios intestinais benéficos, os pesquisadores da Brigham esperam oferecer um tratamento mais preciso e localizado para as pessoas que sofrem de distúrbios autoimunes do sistema nervoso central.
“Os probióticos projetados podem revolucionar a forma como tratamos doenças crônicas”, disse o autor principal Francisco Quintana, PhD, do Ann Romney Center for Neurologic Diseases do Brigham and Women’s Hospital.
"“Quando um medicamento é tomado, sua concentração na corrente sanguínea atinge um pico após a dose inicial, mas depois seus níveis diminuem. No entanto, se pudermos usar micróbios vivos para produzir medicamentos dentro do corpo, eles poderão continuar produzindo o composto ativo conforme a necessidade, o que é essencial quando consideramos doenças que duram a vida toda e exigem tratamento constante.”
As doenças autoimunes afetam de 5% a 8% da população dos EUA, mas as opções de tratamento continuam limitadas para a maioria das condições. Os distúrbios autoimunes que afetam o cérebro, como a esclerose múltipla (EM), apresentam desafios terapêuticos específicos devido à barreira hematoencefálica.
Essa barreira protetora separa o cérebro do sangue circulante, impedindo que muitos medicamentos cheguem ao sistema nervoso central.
Buscando abordagens inovadoras de tratamento, os pesquisadores do Brigham and Women’s Hospital se concentraram nas células dendríticas – células imunológicas abundantes no intestino e no cérebro.
As células dendríticas regulam respostas imunológicas mais amplas, mas sua função na autoimunidade não está clara. Ao analisar as células dendríticas no sistema nervoso central de modelos de camundongos, os pesquisadores identificaram um caminho molecular que as células dendríticas usam para conter as células imunes inflamatórias e impedir que elas ataquem o corpo.
Essa descoberta lança luz sobre como as células dendríticas podem controlar as reações autoimunes no cérebro. Ela apresenta um alvo promissor para novas terapias que poderiam superar as limitações impostas pela barreira hematoencefálica e modular seletivamente o sistema imunológico para tratar doenças autoimunes desafiadoras, como a esclerose múltipla.
“O mecanismo que descobrimos é como um freio para o sistema imunológico”, disse Quintana. “Na maioria de nós, ele é 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 o lactato, uma molécula envolvida em vários processos metabólicos, pode ativar essa via bioquímica supressora nas células dendríticas. Aproveitando essa descoberta, eles modificaram geneticamente as bactérias probióticas para sintetizar e secretar lactato.
“Os probióticos não são novidade – todos nós já os vimos sendo vendidos como suplementos e comercializados como uma forma de promover a saúde”, disse Quintana. “Ao usar a biologia sintética para fazer com que as bactérias probióticas produzam compostos específicos relevantes para doenças, podemos aproveitar os benefícios dos probióticos e ampliá-los ao máximo.”
Os pesquisadores testaram seu probiótico projetado em camundongos de uma doença que imita de perto a esclerose múltipla. De forma surpreendente, eles descobriram que, apesar de residirem no intestino, essas bactérias podiam atenuar os efeitos da doença no cérebro.
As bactérias não foram detectadas na corrente sanguínea, o que indica que seu impacto decorreu da sinalização bioquímica entre as células do intestino e do cérebro.
“Aprendemos nas últimas décadas que os micróbios do intestino têm um impacto significativo sobre o sistema nervoso central”, disse Quintana.
“Um dos motivos pelos quais nos concentramos na esclerose múltipla neste estudo foi para determinar se podemos aproveitar esse efeito no tratamento de doenças autoimunes do cérebro. Os resultados sugerem que sim.”
Embora esse estudo tenha sido realizado em modelos de camundongos, os pesquisadores estão otimistas quanto à rápida tradução clínica, uma vez que a cepa bacteriana utilizada já foi estabelecida como segura em seres humanos. Além da esclerose múltipla, a equipe pretende adaptar essa abordagem probiótica para atingir a autoimunidade em outras áreas, principalmente na doença inflamatória intestinal.
Para avançar sua pesquisa promissora em direção a aplicações clínicas, o Dr. Quintana e seus colegas estão colaborando com a Mass General Brigham Ventures para lançar uma empresa iniciante. Como líder mundialmente reconhecido em inovação biomédica, o Mass General Brigham gerou centenas de empreendimentos que transformam descobertas em impacto no mundo real.
Essas empresas permitem o acesso de pacientes de todo o mundo a tecnologias que mudam vidas, nascidas nos laboratórios do Mass General Brigham.
Por meio de parcerias empresariais, os pesquisadores esperam desenvolver rapidamente seu probiótico projetado em novas terapias para doenças autoimunes. Isso poderia proporcionar imunomodulação direcionada sem imunossupressão sistêmica para pacientes que sofrem de condições debilitantes como esclerose múltipla e doença inflamatória intestinal.
“A capacidade de usar células vivas como fonte de medicamentos no corpo tem um tremendo potencial para criar 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 poderemos aproveitar seu poder em outros lugares também.”
