RNAi na investigação e medicina
A descoberta de que os genes podem ser silenciados por segmentos de dsRNA que são introduzidos nas células em cultura de tecidos revolucionou o estudo da função dos genes. O silenciamento de genes pelo dsRNA faz uso da maquinaria celular natural que está envolvida no processamento do miRNA em células eucarióticas. Por exemplo, cada dsRNA é clivado em pequenos pedaços pela enzima DICER. Estas peças são chamadas RNAs interferentes curtos (siRNAs) e têm cerca de 20 a 25 nucleótidos de comprimento. Semelhante ao miRNA, o siRNA liga-se ao RISC e cliva sequências alvo de mRNA.
Existem diferentes tipos de dsRNAs sintéticos que podem ser empregados para perturbar a função dos genes. As moléculas comummente utilizadas incluem o siRNA, que se desvia da clivagem DICER, e o pequeno RNA (shRNA), que na realidade é um fio de RNA contendo dois segmentos únicos de siRNA que é dobrado num fio duplo, com os nucleótidos adjacentes unidos através de aquecimento (recozimento) em vez de par de bases complementares. Isto cria uma estrutura que se assemelha a um gancho de cabelo porque tem um laço apertado numa extremidade. Dentro de uma célula, o shRNA é clivado nos seus dois componentes siRNAs por DICER.
RNAi é uma ferramenta de investigação excepcionalmente poderosa. Os dsRNAi sintéticos são concebidos para impedir a expressão de genes específicos, permitindo assim aos geneticistas manipular a actividade dos genes a fim de melhor compreenderem as suas funções. Além disso, genes anormalmente hiperactivos contribuem para certas doenças humanas, e o silenciamento desta actividade utilizando RNAi tornou-se uma importante área de investigação. O RNAi está a ser explorado como uma forma de tratamento para uma variedade de doenças, incluindo degeneração macular, hepatite, SIDA, doença de Huntington, e cancro.
Na degeneração macular, as sequências de RNA que bloqueiam a produção de uma proteína chamada factor de crescimento endotelial vascular (VEGF) nas células da retina podem inibir o crescimento em excesso dos vasos sanguíneos da retina, que se libertam e levam à perda de visão. Os tratamentos de RNAi para a degeneração macular envolvem a injecção de “RNA nu” no olho. O termo RNA nu é utilizado para distinguir esta abordagem daqueles que empregam vectores virais para introduzir o dsRNA nas células doentes. Os RNA interferentes incorporados em vectores estão a ser estudados pela sua eficácia na desaceleração do crescimento tumoral. Por exemplo, transcrições de mRNA de genes conhecidos por serem hiperactivos em certas formas de cancro servem como alvos úteis para tratamentos baseados em RNAi, que podem silenciar genes hiperactivos e retardar a progressão da doença.
Factores tais como assegurar que os RNAi interferentes chegam às células e que os próprios vectores virais não dão origem a efeitos secundários perigosos têm complicado o desenvolvimento de terapias com RNAi. Além disso, as semelhanças de sequência entre genes podem resultar na ligação de dsRNAs a genes que de outra forma funcionariam correctamente. Isto pode resultar no silenciamento de genes saudáveis vitais para o funcionamento normal das células. No entanto, a técnica continua a ser promissora para aplicações em medicina.
Kara Rogers