Terapia Gênica

Biotecnologia farmacêutica Prof.: PRISCILLA RODRIGUES BORGES

• A terapia gênica se baseia na introdução ou modificação de genes com o uso das tecnologias de DNA recombinante a fim de conferir uma nova função ou melhorar os efeitos de um gene anormal

• É a transferência de material genético com o propósito de prevenir ou curar uma enfermidade qualquer.

• No caso de enfermidades genéticas, nas quais um gene está defeituoso ou ausente, a terapia gênica consiste em transferir a versão funcional do gene para o organismo portador da doença, de modo a reparar o defeito.

Terapia Gênica

• Séc. XIX- início genética- Mendel

• 1953- estrutura do DNA – Watson e Crick

• 1979 -DNA recombinante

• 2003- sequenciamento do genoma-Collins. E Craig Venter

Visão biomolecular

Visão biomolecular

• Trilhões de células individuais no corpo humano

• Cada célula produz proteínas específicas para uma determinada parte do corpo: hepatócitos, hemácias, neurônios, etc

• A informação de qual proteína produzir é passada através dos

genes

Visão biomolecular

Como o DNA transmite informações?

Os genes influenciam praticamente todas as doenças humanas, seja pela codificação de proteínas anormais diretamente responsáveis pela doença, seja por determinar suscetibilidade a agentes ambientais que a induzem.

TERAPIA GÊNICA

Funções do Gene Introduzido

• Corrigir uma mutação de perda de função;

• Substituir ou inativar um alelo dominante

cujo produto anormal causa a doença;

• Degradação um mRNA mutante

• Introdução de genes cujo produto tenha

ação farmacológica

Biblioteca Genômica

• Extração do DNA genômico;

• Clivagem com enzimas de restrição;

• Ligação dos fragmentos nos vetores;

• Transformação celular;

• Replicação do vetor

• Um gene é uma porção de DNA que contém a informação necessária para sintetizar uma proteína. Transferir um gene é transferir um pedaço particular de DNA. Portanto, é necessário antes de tudo, possuir “em mãos” o pedaço correto.

• O 1º passo para a terapia gênica é identificar o gene responsável pela enfermidade. Por meio das técnicas de biologia molecular é possível adquirir um pedaço de DNA que contém este gene.

O ISOLAMENTO DO GENE.

Seleção do gene

É um fragmento de DNA de tamanho variado que é usado em amostras de DNA para detectar a presença de

sequências de nucleotídeos que são complementares a sequencia da sonda, emitindo fluorescência

Vetores Avanços: incorporação de polímeros, anticorpos, substratos

enzimáticos e ácidos nucléicos aprimoramento direcionamento e eficiência

Classificação dos Vetores

vetor viral

vetor nanoestruturado

vetor plasmidial

• Os vetores virais são vírus manipulados geneticamente, de modo a reduzir a sua patogenicidade, sem anular totalmente o seu poder de infectar as células do hospedeiro

OS VETORES VIRAIS

• Possuem a habilidade de integrar o seu DNA dentro dos cromossomos da célula infectada. Então, o gene será inserido no genoma das células hospedeiras e, podem assim ser transmitidos a todas as células-filhas das infectadas. Eles infectam somente as células que estão proliferando.

RETROVÍRUS

• Como o HIV, permitem também transferir material genético para células que tem baixa atividade mitótica

LENTIVÍRUS

• Os adenoassociados de vírus também integram o seu DNA ao cromossomo da célula hospedeira. Eles têm a vantagem de serem inofensivos para a natureza em relação ao retrovírus, mas não são capazes de transportar genes de dimensões grandes.

ADENOASSOCIADOS

• Não são capazes de integrar o seu DNA ao cromossomo da célula hospedeira. Eles podem transportar genes de grandes dimensões, mas a expressão deles não dura muito tempo.

ADENOVÍRUS

Vetores virais

Os lipossomos são essencialmente os únicos vetores não virais utilizados frequentemente. As esferas de lipídeos podem ser um importante meio para a transferência gênica. Em comparação aos vírus, eles têm a vantagem de não introduzir algum risco em condições de segurança, mas eles não possuem grande eficiência e são muito seletivos.

Plasmídeos

OS VETORES NÃO VIRAIS

Transferência gênica

• métodos físicos: o transgene é introduzido de maneira mecânica na células ;

• métodos químicos: o vetor é alguma substância de origem química;

• métodos biológicos: emprego de organismos que naturalmente possuem a capacidade de transferir material genético, como os vírus ou algumas bactérias.

Os procedimentos da terapia gênica in vivo consistem em transferir o DNA diretamente para as células ou para os tecidos do paciente.

Nos procedimentos ex-vivo, o DNA é primeiramente transferido para células isoladas de um organismo, previamente crescidas em laboratório. As células isoladas são assim modificadas e podem ser introduzidas no paciente.

In vivo ou em ex-vivo?

Tipos de Terapia Gênica

• Em células germinativas– Terapia de prevenção

• Introdução de um gene em gameta ou zigoto visando impedir a transmissão de um gene anormal para a geração seguinte

• Proibida em seres humanos

Ex- vivo: requer a retirada de células de um organismo para cultivo e manipulação in vitro, seguidos por subsequente reimplantação destas células no organismo. Seus principais atrativos são a ausência de resposta imunológica ao vetor e a maior eficiência de entrega deste.

In- vivo:• In situ: administração do vetor diretamente no tecido

alvo. De maior interesse clínico embora não seja apropriada para alguns tipos de tecidos

• Sistêmica: maior potencial de uso, embora o direcionamento de genes é insuficiente e alguns vetores são prontamente removidos pelo fígado

• Em células somáticas-Para fins terapêuticos

Tipos de Terapia Gênica

As principais dificuldades enfrentadas por pesquisadores que lidam com terapia gênica são as

seguintes:

• A eficiência da transferência• A duração da expressão• A segurança do procedimento• A reação imunitária

Os limites da terapia gênica

Problemas??