A reativação dos genes da γ-globina (HBG1/2) e consequente produção de hemoglobina fetal (HbF), é uma estratégia terapêutica consolidada para o tratamento das β-hemoglobinopatias, como a anemia falciforme (AF) e a talassemia β. Atualmente, a hidroxiureia (HU) é o único fármaco aprovado utilizado para indução de HbF, destacando-se a necessidade de novos agentes terapêuticos. A repressão de HBG1/2 é mediada por diferentes complexos epigenéticos, como NuRD e CoREST, que contêm as histonas deacetilases (HDACs) 1 e 2. A degradação seletiva dessas enzimas por PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) surge como uma abordagem inovadora para promover a reativação gênica de HBG1/2.

Avaliar um novo degradador seletivo de HDAC 1 e 2, dHDAC, quanto à sua capacidade de induzir HbF em células CD34⁺ humanas durante diferenciação eritróide in vitro.

Células CD34⁺ de doadores saudáveis foram cultivadas em diferenciação eritróide in vitro por 7 dias e tratadas com dHDAC (1- 400 nM) por 6 dias subsequentes. A porcentagem de células-F (% HbF⁺), a diferenciação eritróide (% CD71⁺ CD235⁺), viabilidade e contagem de células viáveis foram analisadas por citometria de fluxo. A expressão gênica de HBG1/2, HBB, HDAC1 e HDAC2 foi quantificada por qPCR, e os níveis de γ-globina e HDAC1/2 foram determinados por Western blot. A proporção de progenitores eritróides foi avaliada através de contagem em lâminas de cytospin.

O dHDAC foi capaz de aumentar a % HbF⁺ em todas as concentrações, atingindo o maior efeito a partir de 10nM (dHDAC 10 nM = 72,75 ± 12,07% vs. DMSO = 55,63 ± 10,11%; p = 0,0073; n = 4). Nessa concentração, não foi observada alteração na diferenciação eritróide (71,95 ± 8,34% vs. 78,68 ± 7,69%; p = 0,157), viabilidade (91,93 ± 3,175% vs. 91,55 ± 3,95%; p = 0,5472) ou proliferação celular (31,85 × 10⁴ ± 2,876 × 10⁴ vs. 33,58 × 10⁴ ± 1,2 × 10⁴ células; p = 0,2609). A qPCR revelou aumento de 2,5 vezes nos níveis de HBG1/2 (1,686 ± 0,601 U.A. vs. 0,655 ± 0,143 U.A.; p = 0,023; n = 4), sem alteração em HBB (p = 0,921), promovendo um incremento na razão HBG/(HBG+HBB) (0,631 ± 0,055 vs. 0,405 ± 0,069; p > 0,005). O Western blot confirmou aumento de 2 vezes na γ-globina (1,101 ± 0,183 U.A. vs. 0,599 ± 0,192 U.A.; p = 0,0121; n = 3), com redução de 30% dos níveis de HDAC1 (p = 0,0252) e 40% de HDAC2 (p = 0,0236). A análise morfológica não mostrou alterações nas proporções das fases de diferenciação dos progenitores eritróides.

O tratamento com dHDAC promoveu incremento significativo da produção de HbF, sem efeitos citotóxicos ou prejuízo à diferenciação eritróide, fator fundamental para sua utilização como um indutor de HbF. A redução nos níveis de HDAC 1 e 2 demonstra o mecanismo de atuação da molécula e os níveis dessas enzimas, observados no tratamento, garantem o cumprimento de seus outros papéis fisiológicos na diferenciação eritróide, viabilidade e proliferação celular. Com esse perfil de ação, o dHDAC apresenta-se como um candidato promissor para o tratamento das β-hemoglobinopatias, combinando eficácia na indução de HbF, preservação da diferenciação eritróide, da proliferação celular e um mecanismo de ação inovador, baseado na degradação proteica ao invés de inibição enzimática. Seu desenvolvimento pré-clínico justifica investigações adicionais, visando oferecer uma alternativa terapêutica aos pacientes com AF e talassemia β.