Produção de imunobiológicos utilizando biologia molecular

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Curso: Biomedicina
Disciplina: Vacinologia e Imunobiológicos
Produção de imunobiológicos 
utilizando biologia molecular
Imunobiológicos
Atuam no ou através do 
sistema imune ou 
apresenta mecanismo 
passeado em princípios 
imunológicos
Natureza complexa, na 
sua grande maioria são 
produtos proteicos
Tipos de Preparações Imunobiológicas
1. Preparações preventivas e medicinais de origem 
microbiana
Ex.: vacinas, bacteriófagos
Tipos de Preparações Imunobiológicas
2. Preparações imunológicas utilizadas em medicina
Ex.: imunoglobulinas, citocinas
Tipos de Preparações Imunobiológicas
3. Preparações para diagnóstico imunológico
Ex.: Ig monoclonal, antissoro
Tipos de Preparações Imunobiológicas
4. Imunomoduladores
Ex.: drogas imida imunomoduladora, bioestimuladores de 
origem natural
Clonagem Molecular
Um fragmento de DNA é 
isolado, replicado e 
transferido para um vetor
Resulta no DNA 
recombinante (molécula 
com duas ou mais origens)
Pode ser manipulado e 
reintroduzido em uma 
célula (hospedeiro)
Vetores
Vetores são moléculas de 
DNA nos quais é inserido 
o DNA de interesse
Propriedades importantes: 
• Autorreplicação
• Ser grandes o suficientes 
para serem manipulados
• Preservação
Plasmídio utilizado em clonagens
ori: origem de replicação
Vetores
Marcadores genéticos
facilitam o processo de 
recuperação de células 
contendo o vetor
Marcadores mais comuns:
Resistência a antibióticos
Enzimas de metabolismo
Plasmídio utilizado em clonagens
lacZ: β-galactosidase
ampR: resistência à ampicilina
Vetores Plasmidiais
Plasmídeos possuem 
propriedades úteis 
como vetores de 
clonagem
Maioria dos vetores 
plasmidiais são 
modificados a fim de 
abolir sua transferência 
conjugativa
Desenvolvidos para 
permitir ao pesquisador 
controlar a expressão dos 
genes clonados
Devem conter um 
promotor que funcione de 
maneira eficiente
A expressão do gene 
desejado pode ser ativada 
ou inibida por um sinal 
genético
Vetores de Expressão
Vetor de expressão pSE420
Sistema de Expressão
Bactérias (ex. E. coli)
Vantagens
• Crescimento rápido e fácil
• Purificação 
• Várias cepas com 
genótipos conhecidos
• Vários plasmídeos
• Menor custo
Sistema de Expressão
Bactérias (ex. E. coli)
Desvantagens
• Não realizam 
modificações pós-tradução 
(ex.: glicolisação)
Sistema de Expressão
Leveduras (ex. S. cerevisiae)
Vantagens
• Modificações pós-tradução
Desvantagens
• Maior custo
• Modificações não 
desejáveis
• Plasmídeos instáveis
Sistema de Expressão
Cultura de células 
(células de mamífero ou de 
inseto)
Vantagens
• Modificações pós-tradução
Desvantagens
• Crescimento lento
• Custo mais elevado
Sistema de Expressão
Transfecção de genes para células de insetos 
utilizando Baculovírus
Sistema de Expressão
Anticorpos monoclonais são 
produzidos utilizando 
tecnologia hibridoma
Sistema de Expressão
Produto Sistema de expressão
Imunomoduladores
Interferon-α, interferon-β E. coli, S. cerevisiae
Fatores de crescimento
TGF-α
TGF-β
E. coli, S. cerevisiae
E. coli
Hormônios
Hormônio de crescimento humano
Insulina
E. coli, S. cerevisiae, 
cultura de célula
E. coli, S. cerevisiae
Vacinas
Hepatite B S. cerevisiae
Animais Transgênicos
Utilização de animais (ex. 
cabras) que expressão uma 
proteína de interesse no leite
Vantagens
• Modificações pós-
tradução
• Produção diária e 
purificação simples
Desvantagens
• Pesquisas de custo muito 
elevado
Animais Transgênicos
Utilização de animais (ex. 
cabras) que expressão uma 
proteína de interesse no leite
Vantagens
• Modificações pós-
tradução
• Produção diária e 
purificação simples
Desvantagens
• Pesquisas de custo muito 
elevado
Animais Transgênicos
Animais Transgênicos
Há também estudos utilizando vetores virais que infectam 
células epiteliais para introdução de gene de interesse (leite 
de cabras não-transgênicas)
Produção Utilizando Plantas
Chamado de cultivo molecular 
de plantas – utilização de 
plantas transgênicas
Vantagens
• Modificações pós-
tradução
• Produção barata
• Administração oral
Desvantagens
• Dose não exata
rDNA pode ser 
introduzido em células 
vegetais utilizando a 
bactéria Agrobacterium
tumefaciens
Bactéria gram-negativa 
causadora da doença 
galha-de-coroa (afeta 
maioria das plantas 
dicotiledôneas)
Produção Utilizando Plantas
O plasmídeo Ti (tumor-
inducing) corre 
naturalmente em A. 
tumefaciens
O T-DNA (pequeno 
segmento do plasmídeo Ti) 
integra-se ao genoma da 
planta infectada
Produção Utilizando Plantas
Produção Utilizando Plantas
Um sistema vetor-Ti
utilizado contém dois 
plasmídeos (vetor binário)
O plasmídeo auxiliar 
“desarmado” (D-Ti) contém a 
região de virulência, mas não 
apresenta o T-DNA
Produção Utilizando Plantas
Em gramíneas, o DNA 
exógeno deve ser 
introduzido utilizando 
bombardeamento de 
microprojéteis
Pistola gênica (de 
partículas)
Produção Utilizando Plantas
Produção Utilizando Plantas
Farmacêuticos utilizados na medicina humana 
produzidos em plantas
Comparação entre Plataformas