Splicing
Expressão gênica
Os genes são compostos por DNA e contêm todas as informações necessárias para fabricar ou montar proteínas que o corpo precisa para funcionar. O DNA é o repositório central da informação genética e não é diretamente utilizado para produzir proteínas. A expressão gênica começa com a transcrição, quando uma cópia do DNA que compõe o gene é feita ou transcrita em um RNA mensageiro precursor (pré-mRNA). O pré-mRNA é composto por exons e regiões intervenientes não codificantes chamadas introns. Os introns são removidos – ou “emendados” – e os exons são unidos em uma ordem específica. Este RNA mensageiro maduro inclui todas as informações necessárias para produzir proteínas funcionais.
Splicing alternativo
Um único gene pode codificar mais de um tipo de proteína. Isso pode ocorrer durante um processo chamado splicing alternativo, em que diferentes conjuntos de exons podem ser unidos a partir de um gene, criando sequências codificadoras alternativas e múltiplas. Essas sequências geram múltiplos produtos de RNA mensageiro que codificam proteínas diferentes e relacionadas. Aproximadamente 94% de todos os genes humanos passam por splicing alternativo como parte da produção de proteínas funcionais.
Uma máquina molecular complexa chamada spliceossomo é a principal responsável pelo splicing. O spliceossomo é composto por cinco pequenos RNPs nucleares (snRNPs), que se organizam em torno dos locais de splicing que servem como limites entre cada exon e intron no pré-mRNA. O primeiro passo na montagem do spliceossomo é mediado pelos snRNPs U1 e U2. A interação U1–pré-mRNA é a mais extensa e seletiva na via de splicing. Uma vez montado, o spliceossomo catalisa a remoção dos introns, seguida pela união dos exons conforme necessário.
Mutação no splicing
Mutações ou diversidade de sequências que interrompem, enfraquecem ou ativam alternadamente os locais de splicing podem afetar a capacidade dos componentes do spliceossomo de reconhecer com precisão o pré-mRNA. Essas mutações são a causa direta de mais de 200 doenças humanas, incluindo muitos tipos de câncer e doenças genéticas, como atrofia muscular espinhal e doença de Huntington. Em muitos casos, erros de splicing resultam na falha da interação correta entre o U1 snRNP e o pré-mRNA devido à diversidade estrutural no local de splicing. Essas mudanças resultam na alteração das eficiências de splicing.
Modificadores de splicing
A PTC desenvolveu uma tecnologia poderosa que permite a identificação de pequenas moléculas conhecidas como modificadores de splicing – projetadas para modificar a interação U1–pré-mRNA. Esses diferentes tipos de moléculas funcionam como uma “cola” molecular para fortalecer a interação no local de splicing e ajudar a tornar o splicing mais eficiente.
A PTC foi pioneira na noção de que o splicing pode ser modulado utilizando pequenas moléculas. Nos últimos 20 anos, aprimoramos nossa tecnologia de splicing de RNA. Usando essa tecnologia, identificamos com sucesso uma molécula oral para o tratamento da atrofia muscular espinhal, que foi a primeira proteína de molécula pequena aprovada para intervir no splicing, o que levou à produção de uma proteína SMN estável e funcional.
Além disso, temos vários programas em descoberta e desenvolvimento usando nossa plataforma de splicing. Nosso próximo composto mais avançado está sendo desenvolvido para o tratamento da doença de Huntington. Essa doença rara é causada por um gene defeituoso que produz uma proteína mutada chamada HTT.
A tecnologia de splicing alternativo de RNA tem um amplo potencial para identificar novos tratamentos para muitas doenças. Acreditamos que podemos identificar outras pequenas moléculas que modifiquem o splicing alternativo de genes, promovam a inclusão de exons específicos ou forcem a exclusão de exons indesejados no mRNA maduro.
Continuamos a expandir nossa plataforma de splicing alternativo de RNA para desenvolver terapias inovadoras que abordem as causas subjacentes de doenças limitadoras de vida.