A terapia genética usando vetores virais é uma tecnologia para complementar ou reparar genes disfuncionais. O olho possui três características que o tornam particularmente adequado para terapia genética: privilégio imunológico, barreira hemato-retiniana e células terminalmente diferenciadas.
Privilégio imunológico é o mecanismo pelo qual o olho limita a resposta inflamatória para manter a função visual. Moléculas imunomoduladoras suprimem células inflamatórias e reduzem a resposta imune contra o gene introduzido. A barreira hemato-retiniana limita a exposição sistêmica do fármaco e reduz os efeitos colaterais. Como o olho é composto por células terminalmente diferenciadas (fotorreceptores e células RPE), o risco de integração cromossômica ou mutagênese insercional é inerentemente baixo.
Mais de 270 mutações genéticas causadoras de doenças hereditárias da retina (IRD) foram descobertas, e as mutações aparecem principalmente em fotorreceptores ou células RPE. A maioria das IRDs são doenças monogênicas, tornando-as alvos ideais para terapia genética de reposição.
Em dezembro de 2017, o FDA aprovou o voretigene neparvovec (nome comercial: Luxturna) desenvolvido pela Spark Therapeutics. A EMA também o aprovou em 2018 5). Este é o primeiro produto de terapia genética ocular do mundo direcionado a IRDs (LCA2 e retinite pigmentosa) associadas a mutações bialélicas no gene RPE65.
O olho possui características de privilégio imunológico, barreira hemato-retiniana e espaço fechado, permitindo a entrega eficiente de pequenas quantidades de vetor às células-alvo. Além disso, a retina é composta por células terminalmente diferenciadas não divisíveis, garantindo expressão gênica estável e de longo prazo. Esses fatores aceleram a terapia genética na oftalmologia.
Os sintomas das doenças hereditárias da retina tratadas com terapia gênica variam conforme a doença, mas os principais sintomas são os seguintes:
Achados de Fundo de Olho na LCA2
Depósitos pigmentares em forma de espícula óssea: Depósitos granulares pretos ao redor dos vasos retinianos e na região periférica média. Achado clássico na retinose pigmentar
Estreitamento dos vasos retinianos: As artérias tornam-se mais finas com a progressão
Palidez do disco óptico: Observada em estágios avançados
Redução da FAF: Autofluorescência diminuída devido ao distúrbio do ciclo visual. Característico da RPE65-IRD
Achados Associados Após Terapia VN
Atrofia coriorretiniana: Relatada em 13-28% dos casos pós-operatórios. Pode ocorrer também fora do local da incisão retiniana 2)
Formação de bolha sub-retiniana: Estado temporário de descolamento dos fotorreceptores e EPR após injeção sub-retiniana
Vitrite: Reação inflamatória que ocorre principalmente no início após o tratamento
Catarata subcapsular posterior: Relatada em casos de longo prazo1)
Os principais vetores virais usados na terapia genética oftalmológica são três tipos: AAV, adenovírus e lentivírus. As características de cada um são mostradas abaixo5).
| Vetor | Ácido nucleico | Capacidade | Imunogenicidade | Mutação de inserção |
|---|---|---|---|---|
| AAV | DNA de fita simples | Aproximadamente 4,7 kb | Baixa | Baixo (epissomal) |
| Adenovírus | DNA de fita dupla | Até 37 kb | Alta | Baixo (epissomal) |
| Lentivírus | RNA de fita simples | 8–10 kb | Médio | Sim (integração cromossômica) |
O AAV é um vírus de DNA de fita simples, sem envelope, pertencente à família Parvoviridae. Atualmente, é o vetor mais amplamente utilizado na terapia gênica da retina5).
As vantagens do AAV são as seguintes5):
Foram identificados 13 sorotipos distintos, sendo AAV2, AAV4, AAV5 e AAV8 os principais usados em oftalmologia. O AAV2 infecta com sucesso as camadas internas da retina a partir do vítreo, mas seu alcance às camadas externas é limitado. A injeção sub-retiniana de AAV2 e AAV8 demonstra entrega eficaz ao EPR e aos fotorreceptores, respectivamente.
Cerca de 70% da população geral possui anticorpos pré-existentes contra AAV2, e 38% possuem anticorpos contra AAV8. Esses anticorpos neutralizantes estão associados à redução da expressão gênica, portanto, vetores baseados em AAV8 podem ser mais eficazes que AAV2.
A capacidade de empacotamento é limitada a cerca de 4,7–4,8 kb, não sendo capaz de acomodar genes grandes como ABCA4 (doença de Stargardt) e MYO7A (síndrome de Usher) 5).
Vírus de DNA de fita dupla sem envelope, capaz de carregar genes de até 37 kb. Possui a característica de iniciar a expressão dentro de 48 horas após a injeção. No entanto, causa forte resposta imune, e efeitos colaterais graves como febre, dano hepático, infecção sistêmica e morte foram relatados, sendo atualmente usado em oftalmologia apenas em um único ensaio de retinoblastoma 5).
Retrovírus de RNA de fita simples derivado do HIV, vírus da anemia infecciosa equina (EIAV), etc. Pode carregar genes de 8–10 kb, é eficaz na transdução de células do EPR, mas não consegue atingir efetivamente os fotorreceptores. Diferencia-se do AAV e adenovírus por integrar o DNA complementar no cromossomo, apresentando risco de mutagênese insercional 5). Vetores EIAV são usados em ensaios clínicos para doença de Stargardt e síndrome de Usher (USH1B).
Como a capacidade do AAV é limitada a cerca de 4,7–4,8 kb, doenças que requerem genes grandes que excedem esse tamanho, como ABCA4 (doença de Stargardt), MYO7A (síndrome de Usher) e EYS, não podem ser tratadas com AAV 5). Nesse caso, os vetores lentivirais são uma opção, mas apresentam risco de integração cromossômica.
Existem três principais vias de administração da terapia gênica viral ocular. As características e indicações de cada via são mostradas abaixo.
Injeção Intravítrea
Invasividade: Mínima. Pode ser realizada ambulatorialmente sob anestesia local
Área de alcance: Principalmente retina interna. A membrana limitante interna (MLI) é uma grande barreira para alcançar a retina externa (EPR e fotorreceptores) 5)
Resposta imune: A resposta imune humoral tende a ser forte. A produção de anticorpos neutralizantes pode afetar a administração do mesmo vetor no olho contralateral
Complicações: Endoftalmite, descolamento de retina (incidência <1%)
Injeção Subrretiniana
Invasividade: Mais invasivo. Requer vitrectomia via pars plana em sala cirúrgica
Local alvo: Acesso direto à retina externa (EPR e fotorreceptores). Voretigene neparvovec é administrado por essa via5)
Reação imune: Reação imune humoral mínima. Menos inflamação do que injeção intravítrea5)
Complicações: Buraco macular, hemorragia sub-retiniana, fibrose, descolamento de retina
Injeção supracoroidal é uma via relativamente nova que pode atingir amplamente o EPR e a coroide periférica, e pode evitar manipulação direta da mácula5).
Realizada em sala cirúrgica sob anestesia retrobulbar (ou anestesia geral). Após desinfecção da superfície ocular com iodo, realiza-se vitrectomia via pars plana com instrumentos de calibre 23 ou 25. Em seguida, uma ponta de calibre 41 é colocada no espaço sub-retiniano, e uma solução de irrigação intraocular (BSS) é injetada para formar uma bolha, então o vetor viral é administrado. A OCT intraoperatória é útil para localização e melhora da precisão da injeção.
No pós-operatório, o paciente é orientado a ficar em decúbito dorsal por 2 a 24 horas para reter o líquido no polo posterior. Prednisona oral é administrada por 21 a 61 dias após a cirurgia, com redução gradual após as primeiras duas semanas. O acompanhamento contínuo inclui avaliação de acuidade visual, campo visual, microperimetria, ERG, OCT, fotografia de fundo de olho e autofluorescência (AF).
Voretigene neparvovec (Luxturna) é um produto de terapia genética viral oftálmica aprovado pelo FDA (2017) e EMA (2018) para IRDs associadas a mutações bialélicas no gene RPE655). O transgene RPE65 é inserido no AAV2 e entregue às células RPE vivas por injeção sub-retiniana.
No ensaio de fase III, 29 pacientes com 3 anos ou mais e acuidade visual de 20/60 ou inferior participaram, e a melhora funcional da visão foi demonstrada pelo teste de mobilidade com múltiplas luminâncias (MLMT) (inflamação leve ocorreu em 2 pacientes, mas sem complicações graves).
Os critérios de elegibilidade são os seguintes:
| Doença | Gene | Vetor | Via de Administração |
|---|---|---|---|
| Retinosquise ligada ao X (XLRS) | RS1 | AAV | Intravítreo |
| Doença de Stargardt | ABCA4 | EIAV (lentivírus) | Sub-retina |
| Coroidermia | CHM (REP1) | AAV2 | Sub-retina |
| Retinite pigmentosa (ligada ao X) | RPGR | AAV8/AAV9 | Sub-retina |
| Acromatopsia | CNGA3/CNGB3 | AAV | Sub-retina |
| Degeneração macular neovascular relacionada à idade | aflibercepte | AAV2 | Intravítreo |
| LHON | ND4 | AAV2 | Intravítreo |
Atualmente, mais de 30 ensaios clínicos de terapia de substituição genética oftálmica estão em andamento.
Pacientes com mutações patogênicas bialélicas no gene RPE65 e que ainda possuem células retinianas viáveis para tratamento são pré-requisito para a indicação 5). Em cegueira total com função visual próxima de zero, o efeito é difícil de esperar, portanto o tratamento no momento em que a função residual é confirmada é importante.
RPE65 (retinoide isomeroidrolase) é uma enzima altamente expressa nas células do EPR e desempenha um papel na conversão de all-trans-retinil éster em 11-cis-retinol no ciclo visual. A deficiência de RPE65 leva à falta de 11-cis-retinal (um derivado da vitamina A que é matéria-prima para o pigmento fotorreceptor dos bastonetes), prejudicando a fototransdução nos fotorreceptores.
O capsídeo do AAV é formado por uma estrutura de barril beta e alças de superfície expostas, e as alças de superfície determinam o tropismo tecidual 5). Como as células que o capsídeo contata diferem conforme a via de administração, quais células são transduzidas é determinado pela combinação da via de administração e do capsídeo.
O tropismo para EPR e fotorreceptores por sorotipo é o seguinte:
Proteínas estranhas e DNA estranho são conhecidos como fatores indutores de inflamação e podem causar inflamação mesmo no ambiente intraocular com privilégio imunológico. Na injeção intravítrea, o vetor se espalha por toda a cavidade vítrea, facilitando a ocorrência de resposta imune humoral. Em contraste, a injeção sub-retiniana proporciona melhor proteção do vetor contra o sistema imunológico, resultando em menos reações inflamatórias 5).
O capsídeo causa especificamente inflamação intravítrea, enquanto o material genético está envolvido na inflamação tanto do segmento anterior quanto posterior. Capsídeos vazios também foram confirmados como causadores de vitreíte após injeção intravítrea.
O mecanismo da CRA após o tratamento com VN não é completamente compreendido, mas acredita-se que envolva múltiplos fatores.
Kolesnikova et al. (2022) relataram acompanhamento de 8 anos de um paciente que recebeu tratamento VN aos 11 anos e desenvolveu atrofia coriorretiniana aos 19 anos4). Antes do tratamento, a autofluorescência estava quase ausente, mas no acompanhamento de 6 e 8 anos, a autofluorescência foi detectada na região parafoveal, indicando função contínua do ciclo visual. Após 8 anos, a acuidade visual em ambos os olhos retornou aos valores basais pré-tratamento, e a doença estava estável.
Merle et al. (2025) relataram resultados de curto prazo do tratamento VN em 4 crianças (6-12 anos) com RPE65-IRD leve3). O efeito de resgate dos bastonetes foi confirmado em todos os casos pela melhora no FST (limiar de estímulo de campo total). CRA foi observada no local da incisão retiniana em 3 casos, mas sem expansão progressiva. A intervenção precoce em um estágio com menos degeneração retiniana pode reduzir o risco de CRA de expansão rápida.
Ku et al. (2024) relataram 4 casos (tratamento inicial aos 6-11 anos, administração de VN aos 12-21 anos) nos quais VN foi administrado posteriormente no olho contralateral previamente tratado com um vetor AAV diferente (rAAV2-CB-hRPE65)2). CRA ocorreu nos olhos tratados com VN em 3 dos 4 casos (5-22 meses até o início). Embora a melhora do FST tenha sido confirmada em todos os casos, a incidência de CRA foi significativamente maior que o normal (15-75%). Os autores propuseram um mecanismo combinado de sensibilização imunológica e excesso metabólico. A administração de vetores diferentes em olhos diferentes requer consideração cuidadosa.
Evolução dirigida (directed evolution): Ao otimizar artificialmente o capsídeo do AAV, está em andamento o desenvolvimento de vetores que podem atravessar a espessa membrana limitante interna de primatas e alcançar a retina externa5). Isso pode permitir a entrega de genes à retina externa mesmo com injeção intravítrea.
RdCVF (fator de sobrevivência de cone derivado de bastonete): Está sendo estudado como uma estratégia neuroprotetora para promover a sobrevivência dos cones5). Pode ser uma terapia comum para múltiplos subtipos genéticos.
Edição genética (CRISPR/Cas9): A pesquisa pré-clínica para cirurgia genômica mediada por AAV está avançando, especialmente para aplicações em degeneração macular relacionada à idade e doenças causadas por mutações dominantes5).
Injeção no espaço supracoroideano: Está sendo pesquisada como uma nova via que permite tratamento de amplas áreas do EPR periférico e coroide5).
Muitos relatórios indicam que, mesmo em olhos com CRA, a acuidade visual (BCVA) é mantida e a melhora do FST tende a persistir 4). No entanto, se a CRA se estender até a fóvea, há preocupação com o impacto na visão. O padrão de crescimento da CRA varia muito entre indivíduos, sendo necessário monitoramento por imagem a longo prazo.
