Resumo de Biomed Integrada I e II

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Biomedicina Integrada (AVA) 
 
Maldi-Tof 
 
• análise proteômica 
• possibilita diferenciar as espécies de 
microrganismos contidas em uma amostra 
• otimiza o diagnóstico de doenças, pois 
apresenta alta sensibilidade e especificidade, 
além de diminuir as etapas tendo resultados 
mais rápidos e confiáveis 
• a partir do início o resultado sai em minutos 
• parte das etapas dos métodos clássicos 
podem ser descartados ao usar Maldi-Tof 
 
Métodos Clássicos de Identificação 
• métodos fenotípicos – se baseiam na 
identificação das características morfológicas 
e funcionais dos microrganismos, dependem 
das condições ambientais 
↪ são aplicáveis apenas na tipagem de 
algumas espécies 
• um único ensaio não é suficiente para 
determinar o número de propriedades 
capazes de identificar a espécie de bactérias 
ou de fungos da infecção 
• colorações 
• meios de cultura 
↪ de acordo com suspeita clínica e as 
características metabólicas do 
microrganismo 
• provas bioquímicas 
• antibiograma 
↪ analisa a resistência a antibióticos 
 
• métodos genotípicos – baseiam-se na 
identificação de fragmentos dos genes de 
microrganismos e na detecção de 
polimorfismos 
↪ possibilita a classificação em 
subespécies 
• análise de fragmentos de restrição do DNA 
genômico 
• técnicas de tipagem baseadas na reação em 
cadeia de polimerase (PCR) 
↪ em ambas é obtido um padrão de 
fragmentos de DNA específico para 
cada subespécie, permitindo a 
identificação 
 
Fundamentos do Maldi-Tof 
• tem-se um único ensaio para cada 
microrganismo, possibilitando estabelecer o 
tratamento mais adequado 
• também pode ser utilizada para determinar a 
susceptibilidade do microrganismo a alguns 
antibióticos 
• faz identificação fenotípica dos 
microrganismos 
• não exclui a realização da genotipagem, já 
que a análise das proteínas também depende 
das condições ambientais 
• técnica composta por matriz polimérica, 
fonte de laser a tubo a vácuo acoplado a um 
espectrofotômetro de massa 
• permite a obtenção do espectro de massas 
das proteínas presentes 
• o espectrômetro identifica moléculas e 
compostos desconhecidos, quantifica e prevê 
suas propriedades 
• as moléculas são ionizadas, ou seja, 
convertidas em íons, e então separadas a 
partir da passagem por um campo 
• os valores detectados são de acordo com a 
massa e a carga, que são responsáveis pelo 
padrão de migração das moléculas 
 
• a análise envolve várias etapas 
↪ isolamento da amostra biológica 
↪ cultivo dos microrganismos 
↪ deposição do material cultivado em uma 
placa e adição da matriz polimérica 
↪ a matriz polimérica aumenta a taxa 
de ionização 
↪ irradiação do material com feixes de laser 
↪ ocasionando dessorção / 
vaporização e ionização das proteínas 
↪ aceleração dos vapores e passagem por 
tubo a vácuo / tubo de voo 
↪ separa as diferentes proteínas e 
direciona para o detector 
↪ determinação do tempo de voo de cada 
proteína, que é o tempo que demora para 
chegar ao detector 
↪ aquisição do espectro de massas 
↪ registro com uma série de picos, que 
são analisados por um software, 
fazendo a comparação dos dados 
obtidos com um perfil proteico de outros 
microrganismos 
 
 
 
• o espectro de massas forma um gráfico 
↪ eixo X – representa a razão m/z (massa 
molecular/carga elétrica) 
↪ eixo Y – representa a proporção de íons 
 
 
 
 
 
• cada pico representa uma proteína, criando 
uma 
• cada microrganismo possui um conjunto de 
proteínas específico, gerando um padrão de 
picos único 
↪ como uma “impressão digital” 
 
• o Maldi-Tof também pode ser usado para 
determinar a resistência bacteriana aos 
antibióticos 
↪ envolve principalmente a avaliação da 
enzima betalactamase, que inativa os 
antibióticos betalactâmicos 
↪ adiciona o antibiótico à cultura de 
bactérias e faz incubação 
↪ centrifuga a amostra 
↪ o sobrenadante, livre de bactérias, é 
depositado no Maldi-Tof 
↪ resultado com um pico indica que o 
antibiótico não foi degradado, as 
bactérias são suscetíveis 
↪ resultado com dois picos significa 
que houve quebra do anel lactâmico, as 
bactérias são resistentes 
 
 
 
↪ análise de biomarcadores associados aos 
mecanismos de resistência 
↪ comparação de perfis proteicos de bactérias 
incubadas ou não com diferentes antibióticos 
• possibilita resultados mais rápidos que os do 
antibiograma e o tratamento pode ser feito de 
maneira precoce e efetiva 
 
Identificação de Partículas Virais 
• usado para identificação do Sars-Cov-2 
• coleta secreção da nasofaringe ou saliva 
• faz análise de glicoproteínas do envelope 
viral 
↪ como fragmentos da proteína spike, 
responsável pela entrada do vírus no 
organismo 
• avalia a resposta imune associada à infecção 
↪ caracterizada pelo aumento da 
intensidade dos picos relacionados à 
cadeia leve das imunoglobulinas e à 
cadeia pesada da imunoglobulina A / 
IgA) 
 
 
 
Outros usos 
• pode ser usado para avaliar proteínas de 
outros tipos celulares 
↪ verifica os produtos de genes com 
polimorfismos 
↪ analisa as consequências proteicas 
das modificações pós-transcricionais 
do RNA 
↪ avalia presença de imunoglobulinas 
específicas no soro do paciente 
• técnica de Maldi-IMS, usada de forma 
experimental para detectar marcadores 
tumorais expressos em tipos de câncer, que 
estão presentes somente em células com o 
tumor, permitindo diagnóstico precoce 
 
Tecnologias em Hematologia e 
Hemoterapia 
 
Rotina no Setor de Hematologia 
Clínica 
• ajuda na detecção de anemias, policitemia, 
leucemias, processos infecciosos, 
hemoglobinopatias, linfomas e mielofibrose 
• faz hemograma, coagulograma, tipagem 
sanguínea, provas de Coombs direto e 
indireto, contagem de reticulócitos, curva de 
resistência osmótica, prova de falcização, 
eletroforese de hemoglobina, entre outros 
• os parâmetros analisados são hemácias, 
leucócitos, linfócitos e plaquetas 
• os parâmetros podem ser obtidos de forma 
manual, é necessário centrífuga, 
espectrofotômetro e microscópio 
↪ centrifuga – estima o hematócrito, que é a 
proporção relativa de hemácias na amostra 
↪ espectrofotômetro – dosa a hemoglobina 
↪ microscópio – permite a contagem das 
hemácias e a observação das alterações 
morfológicas, variações de tamanho e 
coloração etc 
 
• a análise pode ser semiautomatizada, 
submetendo a amostra a equipamentos 
↪ contador hematológico – permite a 
contagem e determinação do diâmetro das 
células a partir da sua passagem por uma 
corrente elétrica 
↪ diferentes intensidades da corrente 
(impedâncias) possibilitam diferenciar 
os tipos as células sanguíneas 
 
Citometria de Fluxo 
• faz contagem e identificação de células 
• permite identificar moléculas na superfície e 
entre outros parâmetros 
• determina parâmetros hematológicos que 
constam no hemograma 
• faz contagem de reticulócitos 
• auxilia no diagnóstico das leucemias e de 
hemoglobinúria paroxística noturna 
• identifica a subpopulação de células 
malignas no sangue 
• define o perfil funcional e o estágio de 
maturação dos subtipos de leucócitos 
• avalia linfócitos T CD4+ e CD8+ em sangue 
de indivíduos HIV positivos 
 
• a amostra é colocada em flux laminar e em 
meio líquido condutor de eletricidade 
• um feixe a laser é direcionado, as partículas 
suspensas no meio dispersam a luz de 
maneira diferente 
• a luz dispersa é captada por detectores, 
permitindo a avaliação de parâmetros físicos 
e químicos das células contidas na amostra 
 
 
 
• o equipamento possui detectores de 
fluorescência, permitindo adição de 
fluorocromos ou de anticorpos monoclonais 
acoplados a fluoróforos 
↪ importante no diagnóstico de 
algumas condições 
↪ a imunofenotipagem usa anticorpos 
monoclonais que reconhecem 
antígenos presentes em células 
neoplásicas ou em alguma 
subpopulação de leucócitos 
• por fim é obtido um gráfico em que cada 
ponto corresponde a uma célula 
↪ eixo X / side scatter (SSC) – diz respeito a 
complexidade da célula 
↪ o principal parâmetro que determina 
a complexidade é a presença de 
grânuloscitoplasmáticos / 
granulosidade 
↪ eixo Y / forward scatter (FSC) – diz respeito 
ao tamanho da célula 
 
 
 
Laboratório Modular de Hematologia 
• plataforma que permite a análise de diversos 
parâmetros hematológicos e avaliação do 
esfregaço sanguíneo de maneira 
automatizada 
• integra as etapas pré-analítica, analítica e 
pós-analítica 
• tem como objetivo aumentar a precisão dos 
resultados 
 
• estação pré-analítica – posicionamento das 
amostras de sangue em tubos com EDTA, 
necessita de um volume menor de sangue 
• analisador modular – arranjos em série, 
geralmente compostos por 
citometria de fluxo – faz contagem total e 
diferencial de leucócitos 
↪ contador hematológico – faz contagem de 
↪ hemácias e plaquetas, por impedância 
↪ espectrofotômetro – dosa hemoglobina, por 
método de laurel sulfato de sódio 
• processador automático de lâminas – produz 
esfregaços, faz coloração para que sejam 
analisados por um software de inteligência 
artificial 
• analisador de imagens – as imagens são 
digitalizadas e analisadas por redes neurais 
artificiais, baseando-se em bancos de dados 
de elementos do sangue, possibilitando 
identificar alterações e até diagnosticar 
infecções parasitárias 
 
 
 
Contagem Automatizada de 
Granulócitos Imaturos (IG) 
• auxilia no diagnóstico precoce de sepse, já 
que a demore de algumas horas pode ser fatal 
• observa-se contagem de leucócitos maior 
que 12.000/mm3, menor que 4.000/mm3 ou 
mais de 10% sendo leucócitos jovens, 
indicando maior produção das mesmas na 
medula óssea 
• encontra-se principalmente neutrófilos 
aumentados, em primeiro momento e em 
infecções bacterianas 
• também ocorre aumento de interleucinas IL-
1, IL-6, IL-8 e IL-10, fator de necrose tumoral 
(TNF), proteínas de fase aguda PCR / 
proteína C reativa e prolactina 
• a citometria de fluxo permite classificar os 
granulócitos de acordo com o estágio de 
maturação, apresenta maior rapidez, alta 
sensibilidade e especificidade 
 
• o protocolo envolve a incubação de sangue 
com um fluoróforos, seguido de lise seletiva 
da membrana dos leucócitos maduros 
• somente os granulócitos imaturos 
permanecem íntegros e são avaliados quanto 
ao tamanho, conteúdo de DNA e RNA, 
formato do núcleo, granulosidade e entre 
outros, ao passar pelo citômetro de fluxo 
 
Contagem de Plaquetas Reticuladas 
(IPF) 
• auxilia no diagnóstico de trombocitopenia, 
que é a diminuição do número de plaquetas 
• a diminuição pode ser resultado de 
↪ hipoprodução medular – produção 
insuficiente pela medula óssea 
↪ nota-se aplasia da medula ou 
proliferação de células anormais 
↪ hiper destruição periférica – destruição 
acelerada das células 
↪ produção de plaquetas maior que o 
normal, como modo de compensar as 
perdas, ocorre liberação de formas 
imaturas (plaquetas reticuladas) na 
circulação 
↪ plaquetas reticuladas apresentam 
volume aumentado, são mais densas e 
carregam conteúdo residual de RNA no 
citoplasma, possibilitando a detecção 
automatizada 
↪ acúmulo no baço aumentado 
• quando a contagem fica entre 10.000 a 
20.000 pode ocorrer hemorragias sem 
nenhuma lesão reconhecida 
• a contagem das plaquetas pode ser feita por 
sistemas automatizados multiparamétricos, 
por impedância 
• a classificação das células de acordo com o 
estágio de maturação pode ser realizada por 
citometria de fluxo, utilizando um fluoróforos 
que se liga as plaquetas reticuladas 
↪ ambos permitem avaliar a proporção em 
relação ao total de plaquetas, 
complementando ou substituindo o 
mielograma 
avaliação da medula óssea por punção 
de ossos longos 
 
Conteúdo de Hemoglobina dos 
Reticulócitos (RET-He) 
• auxilia no diagnóstico de anemias 
↪ por deficiência de eritropoietina – 
contagem de hemácias diminuída, 
geralmente normocítica e 
normocrômica 
↪ por deficiência de ferro – anemia 
microcítica e hipocrômica 
↪ por deficiência de ácido fólico e 
vitamina B12 – macrocítica 
• a avaliação da quantidade de hemoglobina 
nos reticulócitos, que são precursores das 
hemácias, possibilita uma aferição indireta da 
quantidade de ferro 
• também possibilita avaliar a resposta da 
medula óssea frente à terapia de ferro 
intravenoso e tratamento com eritropoetina 
recombinante humana 
• a quantificação da hemoglobina dos 
reticulócitos é realizada a partir da medida do 
volume das células e da determinação da 
concentração de hemoglobina contida no seu 
interior 
• o resultado é o valor médio da massa de 
hemoglobina em cada célula 
 
Técnicas de Biologia Molecular 
• auxilia no diagnóstico de hemoglobinopatias, 
doenças genéticas caracterizadas por 
alterações na estrutura da hemoglobina 
↪ as mais comuns são anemia falciforme e 
talassemias 
• diagnóstico geralmente feito pela 
eletroforese de hemoglobina e pela 
cromatografia em alta performance (HPLC) 
• os ensaios de reação em cadeia da 
polimerase (PCR) e ensaios RFLP 
diagnosticam as alterações nos genes que 
codificam as cadeias de globina, são 
alternativas rápidas e eficazes 
 
Obs.: as hemácias não possuem DNA, 
portanto, o material genético analisado é 
originário dos leucócitos ou de outros tipos 
celulares 
 
Microarranjos de DNA / Microarrays 
 
• possibilita avaliação de vários loci de DNA ao 
mesmo tempo 
• verifica o perfil de polimorfismo nos genes 
• permite checar o perfil de transcrição da 
célula a partir da avaliação dos RNAs 
mensageiros 
• importante na análise de farmacogenômica, 
no diagnóstico de doenças genéticas e nas 
análises forenses, pois identifica mutações 
• a análise é feita baseada na adição do 
material genético em uma placa com vários 
pontos, cada um com uma sonda de DNA 
específica 
• se houver uma sequência de nucleotídeos 
complementar a sequência da sonda é gerado 
um sinal fluorescente 
 
Fundamentos dos Ensaios 
• as sondas são fabricadas e adicionadas à 
placa, forma os microarranjos 
↪ sondas são sequências de DNA de 
fita simples 
↪ cada placa pode conter milhares de 
sondas diferentes 
↪ cada ponto tem várias sondas iguais 
↪ as sondas são fragmentos de genes 
que podem estar relacionados com 
alguma condição, como câncer, 
doenças genéticas, etc 
• coleta a amostra e o mRNA é extraído, sendo 
submetido à transcrição reversa 
↪ a transcrição reversa / RT-PCR 
produz uma cópia de DNA 
complementar à sequência do mRNA 
• resulta em um cDNA que é adicionado um 
fluoróforo 
• as moléculas de cDNA marcadas são 
adicionadas aos spots com os microarranjos 
• onde houver hibridização, ou seja, uma fita 
se ligar a outra, ocorre geração de sinal 
fluorescente 
↪ a sequência da sonda adicionada 
àquele ponto da placa estava no 
conjunto de mRNA da célula estudada 
• a placa é escaneada e processada por um 
software, permitindo determinar quais genes 
são expressos 
 
 
 
• um exemplo do uso é comparando amostras 
de células neoplásicas e células controle sem 
neoplasia, utilizando sondas de cor diferente 
↪ cDNA de células neoplásicas recebe um 
fluoróforo vermelho, se o sinal emitido for 
vermelho a sequência de DNA só está 
presente nas células neoplásicas 
↪ cDNA de células controle recebe um 
fluoróforo verde, se o sinal emitido for verde a 
sequência só está presente nas células 
controle 
↪ sinais amarelos indicam que a sequência 
está em ambos os grupos de células 
 
 
 
Tipos de Microarranjos 
• as sondas podem ser sequências de DNA 
dupla fita ou simples fita 
• microarranjos impressos – sondas 
impressas em superfícies de vidro 
• microarranjos de oligonucleotídeos 
sintetizado in situ – sondas sintetizadas 
diretamente em uma superfície sólida 
• microarranjos de alta densidade – sondas 
adicionadas a grânulos de sílica 
• microarranjos eletrônicos – sondas 
depositadas na placa por ação de um campo 
elétrico 
 
• bidimensionais – são planares, realizados 
em placa 
↪ todos os anteriores são 
bidimensionais 
• em suspensão – adicionadas em grânulos 
suspensos ou em um líquido, permitindo a 
análise em citômetro de fluxo após a 
hibridização 
 
• utilizando cDNA sintetizado a partir domRNA 
extraído da amostra de interesse 
• utilizando fragmentos amplificados por PCR 
diretamente dos genes 
↪ principalmente utilizada para 
detectar mutações ou polimorfismos 
 
• microarranjos baseados na ligação entre 
DNA 
• microarranjos baseados na interação entre 
proteínas 
↪ as sondas são proteínas, peptídeos 
ou anticorpos 
 
 
 
• microarranjos baseados na interação de 
proteínas com o DNA 
↪ técnica chIP-on-chip – consiste na 
imunoprecipitação da cromatina e em 
microarranjos de DNA, permite avaliar 
proteínas que atuam no contexto da 
cromatina, como histonas, fatores de 
transcrição, fatores de regulação 
gênica, etc 
 
 
 
Pesquisa e Diagnóstico 
• os microarranjos são muito utilizadas na 
pesquisa para descobrir se genes estão 
relacionados com o desenvolvimento de 
patologias e avaliar a relação de mutações 
com diferentes doenças 
• esses estudos permitem desenvolver kits 
para o diagnóstico de várias condições de 
saúde 
 
• laboratórios de biologia molecular oferecem 
variados arranjos de sondas de DNA para 
verificar os determinantes genéticos 
relacionados variadas condições 
↪ indicado para autismo, múltiplas anomalias 
congênitas, atraso no desenvolvimento 
neuropsicomotor, malformações fetais, 
perdas gestacionais, predisposição genética a 
cardiopatias, avaliação genômica de 
diferentes tipos de câncer, análise de 
ancestralidade, perfil farmacogenético, etc 
• tem maior sensibilidade e especificidade 
↪ é indicado para casos em que os exames 
citogenéticos e cariótipo são inconclusivos 
 
Sistema Crispr-Cas9 
 
• técnica capaz de corrigir mutações 
presentes nos genes 
• baseada no sistema de defesa das bactérias 
e das arqueas, contra a inserção de DNA 
exógeno em seu genoma 
• por realizar a edição do DNA tem sido 
adaptada para executar alterações gênicas 
em seres eucarióticos 
• doenças genéticas, neoplasias malignas e 
infecções por retrovírus são doenças que 
envolvem a alteração de sequência de 
fragmentos de DNA, por envolverem 
alterações genéticas, o tratamento na maioria 
das vezes não tem cura 
↪ uma maneira de fazer isso seria reparar o 
DNA alterando, ou removendo o DNA 
alterado, ou remover o DNA do retrovírus no 
gene do hospedeiro 
 
Sistema Crispr em Bactérias 
• o sistema CRISPR defende as bactérias dos 
bacteriófagos impedindo sua incorporação no 
genoma bacteriano e de quaisquer alterações 
resultantes da incorporação de DNA exógeno 
↪ o bacteriófago altera o 
funcionamento das células bacterianas 
e pode levar à morte 
• possui sequencias nucleotídica específicas 
palindrômicas e nucleases Cas 
↪ sequências palindrômicas são 
aquelas que quando lidas em ambas as 
fitas de DNA antiparalelas, no sentido 
5’ → 3’, trazem a mesma informação. 
↪ exemplo – 5’ GAATTC 3’, cuja fita 
complementar é 3’ CTTAAG 5’ ou, na 
ordem direta, 5’ GAATCC 3’ 
↪ nucleases Cas participam do 
reconhecimento e clivagem (corte) do 
material genético viral que foi 
incorporado 
• o funcionamento envolve 3 etapas 
↪ adaptação – quando o vírus entrar na célula 
hospedeira 
↪ o DNA exógeno ativa o locusCrispr, 
produzindo Cas 1 e Cas 2, que cortam 
o DNA estranho em fragmentos 
chamados de protoespaçadores 
↪ esses fragmentos são adicionados 
nas sequências palindrômicas, 
caracterizando os arranjos Crispr, 
montando uma “biblioteca viral” 
↪ durante o processo de fissão binária, 
esses fragmentos serão passados para 
as células filhas 
 
 
 
↪ expressão – ocorre quando a célula é 
reinfectada pelo bacteriófago 
↪ as sequências dos 
protoespaçadores, a nuclease Cas9 e a 
sequência tracr são transcritas, 
formando um complexo 
↪ o locus Crispr é transcrito e 
processado, gerando fragmentos de 
RNAs correspondente aos 
protoespaçadores, denominados Crispr 
RNAs / crRNAs 
↪ os fragmentos de crRNAs são 
associados a proteína Cas9, guiando 
para que ocorra o reconhecimento do 
DNA do vírus 
↪ uma molécula de RNA transativador 
/ tracrRNA também integra o locus 
Crispr 
 
 
 
↪ interferência – reconhecimento e 
fragmentação do DNA do vírus invasor pelo 
Crispr-Cas 
↪ se já houve reinfecção, a sequência 
do DNA está na biblioteca da bactéria, 
então o DNA viral tem uma sequência 
complementar ao crRNA complexado à 
Cas9 
↪ é feita a ligação entre o crRNA e o 
DNA viral 
↪ o DNA viral é clivado pela Cas9, 
“livrando” a bactéria de uma nova 
infecção 
para que ocorra a clivagem é 
necessário reconhecer sequências de 
2 a 5 nucleotídeos do DNA hospedeiro, 
denominados PAM, garantem que não 
tenha corte do DNA da bactéria em 
sítios inespecíficos 
 
 
Edição do DNA de Células 
Eucarióticas 
• o sistema Crispr-Cas9 foi adaptado para que 
faça edição do DNA de células eucarióticas, 
para isso ocorre a fusão de crRNA e do 
tracrRNA em uma única molécula de sgRNA 
• crRNA apresenta sequência complementar 
ao gene que deseja editar, permitindo que 
forme uma dupla fita com o DNA genômico, 
ocorrendo a clivagem pela Cas9 
• depois da clivagem o sistema de reparo é 
ativado, levando a dois cenários diferentes 
↪ modelo de HDR – um oligonucleotídeo, ou 
seja, uma sequência curta de DNA simples 
fita, contendo a sequência correta do gene é 
administrado, sendo incorporado no local de 
clivagem e corrigindo a sequência 
↪ modelo de NHEJ – nenhum 
oligonucleotídeo é administrado, ocorre 
inserção ou deleção de nucleotídeos de forma 
aleatória, resultando na alteração da função 
do gene, incluindo nocaute ou silenciamento 
 
 
 
Potenciais Usos 
• suas aplicações envolvem o silenciamento 
gênico, repressão ou indução da expressão 
gênica, modulação da atividade de proteínas, 
introdução de genes exógenos para fins de 
produção de proteínas in vitro, etc 
• pode ser utilizado para nocautear genes, 
ajudando a entender melhor sua função, ou 
direcionando a célula para a produção de 
proteínas específicas, as quais os genes 
foram resultados da edição 
• pode ser feita terapia gênica capaz de 
corrigir genes mutados relacionados a 
doenças genéticas, combater câncer, curar 
infecções por retrovírus, induzir a 
compatibilidade em transplantes de órgãos 
originalmente não compatíveis 
• na agricultura pode ser usado para criação 
de plantas transgênicas resistentes a pragas 
ou com características fenotípicas e 
nutricionais mais vantajosas 
• facilita a produção de fármacos, 
biocombustíveis e de biomateriais por células 
que o DNA foi editado para geração desses 
produtos 
• superbactérias resistentes a antibióticos 
pode ser combatidas 
• algumas doenças genéticas como catarata 
hereditária, distrofia muscular de Duchenne, 
beta-talassemias e heranças autossômicas 
dominantes são potenciais alvos para o 
sistema Crisper-Cas9, em células de 
linhagem germinativa 
• também pode ser feito a edição de células 
somáticas, tratando doenças como 
tirosinemia tipo I, hepatite B e infecções pelos 
vírus HIV e HPV, que são retrovírus 
• os ensaios em células somáticas podem ser 
feitos in vivo e ex vivo 
↪ in vivo – a partir da injeção próxima ao grupo 
de células cujo genoma se deseja editar 
↪ ex vivo – é feito o isolamento das células de 
interesse, elas são cultivadas em laboratório, 
ocorre a incorporação do sistema Crispr-Cas9 
in vitro e então as células editadas são 
reinseridas no organismo 
↪ pode ser realizado em células tronco, 
garantindo que o sistema será 
expresso só nas células de interesse 
 
Aspectos Éticos 
• vários aspectos são levantados, já que o 
sistema Crispr-Cas9 pode editar qualquer 
parte do genoma de qualquer indivíduo 
• a edição de células germinativas e de 
embriões, eliminando o risco de desenvolver 
doenças genéticas, mas também pode ser 
utilizada para selecionar outras características 
que os pais desejam, culminando em práticas 
eugenistas 
• a edição do DNA atinge células germinativas 
que serão herdades pelas próximas gerações, 
podendo ter efeitos imprevisíveis 
• a edição do genoma de plantas pode levar à 
perda da biodiversidade e gerar problemas 
ambientais 
• no Brasil os experimentos de engenharia são 
regulamentados pelaLei de Biossegurança de 
24 de março de 2005 
↪ proíbe a edição do DNA de embriões 
humanos, mas células retiradas de 
embriões inviáveis ou em processo de 
descarte podem ser utilizadas para 
pesquisa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Biomedicina Integrada (AVA) 
 
Ciências Ômicas 
 
• tem como objetivo identificar e quantificar 
moléculas biológicas, como DNA, RNA, 
proteínas ou produtos do metabolismo 
• genômica – visa sequenciamento dos genes 
• exômica – visa caracterizar os éxons que 
constituem esses genes 
↪ consequência de como se organiza o 
genoma 
• transcriptômica – visa identificar os 
transcritos de RNA 
↪ resultado dos mecanismos que 
regulam a transcrição do genoma e a 
edição do transcrito primário 
• proteômica – visa identificar as proteínas 
expressas em determinada célula ou 
organismo 
↪ resultante da tradução dos 
transcritos pelo ribossomo 
• metabolômica – mapeia os produtos do 
metabolismo 
↪ decorrente das proteínas expressas 
pela célula 
 
 
 
Exoma 
• analisa todas as regiões codificadoras do 
genoma humano, os éxons 
↪ identificar mutações que possam 
estar relacionadas com o 
desenvolvimento de doenças 
↪ investiga aspectos moleculares 
envolvidos na patogênese e na 
resposta à fármacos de diferentes tipos 
de câncer 
↪ verifica risco de doenças genéticas 
entre casais consanguíneos 
↪ identifica doenças genéticas cuja 
hipótese diagnóstica não está clara, ou 
que os resultados foram inconclusivos 
• o exoma é o conjunto de éxons que integram 
o genoma, determinado a partir do 
sequenciamento de seus nucleotídeos 
• o sequenciamento pode ser feito pela técnica 
shotgun, em que se fragmento o DNA alvo, de 
maneira aleatória, esses fragmentos são 
inseridos em plasmídeos e sequenciados, a 
fita de DNA é reconstituída em um software 
↪ técnica demorada e trabalhosa 
• também pode ser feito pelo sequenciamento 
de próxima geração (NGS), faz o 
sequenciamento de fragmentos gênicos em 
paralelo 
↪ mais rápida e barata 
 
Obs.: o cariótipo identifica alterações 
cromossômicas extensas, os microarranjos 
de DNA as inserções e deleções de 
pequenos trechos do cromossomo, e o 
exoma é capaz de reconhecer mutações de 
um único nucleotídeo 
 
• é incapaz de determinar se os éxons 
alterados incorporam ou não o mRNA, devido 
ao mecanismo de splicing alternativo 
↪ para determinar é necessário fazer o 
transcriptoma 
 
Metaboloma 
• conjunto de pequenas moléculas que 
provém do metabolismo 
• a metabolômica determina o perfil 
metabólico do indivíduo 
• as análises são realizadas a partir da 
comparação entre grupos de amostras 
↪ pode se comparar um grupo exposto 
a um fator ambiental com outro não 
exposto, por exemplo, assim conclui-se 
como o fator ambiental é capaz de 
modular diferentes vias metabólicas 
• existem várias vias no corpo humano, como 
glicólise, ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa, 
via das pentoses-fosfato, ciclo da ureia, 
betaoxidação dos ácidos graxos, glicogênese, 
metabolismo da bilirrubina, síntese de 
neurotransmissores e de hormônios, etc 
 
• várias doenças podem estar relacionadas 
com o metabolismo 
↪ doenças decorrentes de mutações nos 
genes que codificam enzimas 
↪ como a fenilcetonúria 
doenças causadas pelo acúmulo de 
metabólitos no organismo 
↪ como na insuficiência renal 
• o metabolismo também pode ser alterado por 
fatores ambientais, como a alimentação, 
prática de esportes, exposição a poluentes 
ambientais e substâncias tóxicas de 
diferentes naturezas 
 
• metabolômica alvo / targeted metabolomics 
– direcionada para algumas moléculas alvo, 
pertencentes a uma via metabólica 
• metabolômica global / untageted 
metabolomics – direcionada para o perfil total 
dos metabólitos do organismo 
 
 
 
• também é possível quantifica os metabólitos, 
que são importantes na investigação de 
desordens funcionais 
• não existe uma única técnica para a 
detecção do metaboloma, devido a natureza 
química dos metabólitos ser diversa 
 
• primeiro se escolhe o tipo de amostra 
biológica mais adequada para realizar a 
análise, de acordo com a suspeita clínica ou 
experimental 
• as amostras são preparadas de acordo com 
o tipo de análise e os metabólitos avaliados, é 
feito então a concentração dos analitos e 
remoção de interferências 
• as principais técnicas que identificam 
analitos é a espectrometria de massa e a 
ressonância magnética nuclear, também pode 
ser utilizado infravermelho por transformada 
de Fourier 
• a espectrometria de massa permite 
caracterizar uma amostra determinando a 
massa/carga das moléculas e a intensidade 
do sinal detectado 
↪ pode estar acoplado a tecnologias 
que separam os componentes, como 
cromatografia gasosa, cromatografia 
líquida de alta performance e 
eletroforese capilar 
• a ressonância magnética nuclear se baseia 
na submissão da amostra a um campo 
magnético, determinando a configuração dos 
átomos de hidrogênio das moléculas da 
amostra 
 
• existem várias aplicações da metabolômica 
↪ análises ambientais – avalia resposta de 
plantas e animais a fatores bióticos e 
abióticos, como pesticidas e outros poluentes 
↪ análises clínicas – determina o metaboloma 
de diferentes tipos de câncer, avalia 
biomarcadores de diversas doenças, sendo 
de origem genética ou não 
↪ fisiologia do esporte – avalia a performance 
durante o exercício físico e as alterações 
metabólicas decorrentes do doping 
↪nutrição – analisa a relação entre dieta, 
estilo de vida e metabolismo 
↪ microbiologia e parasitologia – explica o 
metabolismo de bactérias, fungos, 
protozoários e helmintos 
↪ toxicologia – avalia o uso de drogas e o 
mecanismo de dependência 
 
Microbioma 
 
• microbioma é o conjunto de genes presentes 
em determinada microbiota 
• muitas doenças são originadas de alterações 
do microbioma 
• a microbiota é o conjunto de todos os 
microrganismos que residem no nosso corpo, 
como bactérias, fungos, arqueas, vírus e 
protozoários 
• eubiose – microbiota em equilíbrio, os 
microrganismos atuam em conjunto, 
promovendo a saúde do indivíduo 
• disbioses – desequilíbrio da microbiota, 
ocorre por diminuição de quantidade ou 
qualidade dos microrganismos 
↪ pode resultar do uso de medicamentos, 
estilo de vida e fatores genéticos 
• o microbioma mais estudado e mais 
complexo é o intestinal 
 
Desenvolvimento da Microbiota 
• a maioria dos estudos indica que a 
colonização do intestino se inicia pelo contato 
do neonato com as bactérias da mãe durante 
o parto vaginal 
• a amamentação também tem papel no 
desenvolvimento, lactobacilos e 
bifidobactérias estão em grande quantidade 
no intestino de crianças que são 
amamentadas com leite materno 
• quando começa a introdução alimentar 
aumenta a população de espécies do filo 
Bacteroidetes, Firmicutes e Actinobacteria 
• com 1 ano de idade as crianças já 
apresentam microbiota semelhante ao de um 
adulto 
• além da dieta, fatores genéticos contribuem 
para a composição da microbiota 
 
Bactérias 
• o número de bactérias que habitam o trato 
gastrointestinal é maior que o número de 
células do organismo 
• o genoma dessas bactérias excede em cerca 
de 100 vezes o número de genes que existem 
nas células humanas 
• principais funções: 
• proteção contra microrganismos 
patogênicos, a partir da secreção de 
substâncias que inibem o crescimento 
• proporciona o desenvolvimento e a 
maturação do sistema imunológico, a 
partir do fortalecimento do mecanismo 
de tolerância imunológica e do tecido 
linfoide associado ao intestino 
• fortalece mucosas intestinais, 
estimulando a produção de muco 
protetor e de moléculas antibacterianas 
• metaboliza os nutrientes que não 
podem ser digeridos, como fibras 
alimentares, e produz moléculas 
importantes para a saúde, como ácidos 
graxos de cadeia curta 
• produz substâncias químicas que 
interagem com o tubo digestório 
• participa do eixo microbiota-intestino-
cérebro, secretando inúmeras 
substâncias,como neurotransmissores 
• atua na produção de vitaminas, como 
B e K 
• biotransforma medicamentos a partir 
do metabolismo de primeira passagem 
• principais filos de bactérias da microbiota: 
• Proteobactérias 
• Actinobacterias 
• Bacteroidetes 
↪ bactérias gram-negativas, 
encontradas em grande número 
no intestino de veganos, 
vegetarianos, produzem ácidos 
graxos de cadeia curta, como o 
butirato, que tem ação anti-
inflamatória e faz manutenção 
da homeostase 
• Fermicutes 
↪ cocos e bacilos gram-
positivos, mais encontradas no 
intestino de quem consome 
carboidratos simples e gorduras 
animais 
• dietas carnívoras levam a uma microbiota 
menos diversa, pois ocorre aumento de 
produção de ácidos biliares que impedem a 
sobrevivência de algumas bactérias, 
principalmente Bacteroidetes 
• indivíduos magros possuem maior 
quantidade de Bacteroidetes do que 
Firmicutis, apontando papel importante da 
microbiota na reeducação alimentar 
• os ácidos graxos de cadeia curta participam 
da fisiologia do trato gastrointestinal e de todo 
o organismo 
 
Ácidos Graxos de Cadeia Curta 
• as principais produtoras de ácidos graxos de 
cadeia curta são as Bacteroidetes 
• os ácidos graxos apresentam vários papéis 
no organismo: 
• modulação do sistema imunológico 
↪ causam aumento do número 
de linfócitos T regulatórios, que 
regulam a atividade dos 
granulócitos e linfócitos 
↪ inibem a ativação do fator de 
transcrição FNkB, que é pró-
inflamatório 
↪ reduz incidência de reações 
alérgicas 
• inibição da proliferação de bactérias 
patogênicas 
↪ o acetato e o lactato são 
tóxicos para as espécies 
causadoras de patologias 
intestinais 
• secreção de muco pelos enterócitos 
↪ o butirato aumenta a produção 
de mucina, contribuindo para a 
proteção da mucosa intestinal 
• síntese das proteínas que participam 
das junções estreitas / tight junctions 
↪ o butirato eleva a expressão 
das proteínas que participam 
das junções, garantindo a 
integridade da barreira intestinal, 
as junções entre os enterócitos 
garantem uma barreira entre os 
microrganismos e substâncias 
presentes na luz intestinal e na 
circulação sistêmicas 
• redução do estresse oxidativo 
↪ o butirato inibe a NADPH-
oxidase e a produção de 
espécies reativas de oxigênio 
nas células endoteliais 
• diminuição do pH do intestino 
↪ pH mais baixo está 
relacionado com o aumento da 
absorção de minerais e da 
solubilidade dos sais biliares 
• aceleração do peristaltismo 
↪ estimulam a musculatura lisa 
do tubo gastrointestinal, 
aumentando a mobilidade 
 
Desenvolvimento de Doenças 
• estudos apontam que a disbioses está 
relacionada com colite pseudomembranosa, 
doenças intestinais infamatórias crônicas, 
processos alérgicos, desenvolvimento de 
câncer, diabetes tipo 1 e 2, insuficiência renal, 
condições do sistema nervoso central, como 
autismo, transtorno de déficit de atenção e 
hiperatividade, depressão, transtorno bipolar, 
ansiedade e doença de Parkinson 
 
• doenças intestinais 
• aumento de espécies que fazem parte da 
microbiota normal, mas são potencialmente 
patogênicas 
• uma das principais causas é o uso de 
antibióticos, além de outros medicamentos 
como inibidores da bomba de prótons, 
levando a colite pseudomembranosa 
• também pode causar colite ulcerativa, 
dispepsia, flatulência, constipação e cólica 
• está relacionada com a doença de Crohn, 
mas não se sabe se a disbioses é causadora 
ou consequência da doença 
 
• alergias 
• a microbiota influencia a imunidade inata e 
adaptativa em nível sistêmico 
• alergias alimentares surgem da quebra do 
mecanismo de imunotolerância a antígenos 
presentes nos alimentos, que é um processo 
dependente da microbiota intestinal 
• o mecanismo de imunotolerância envolve a 
ativação de linfócitos T reguladores por 
antígenos dos alimentos, podem sofrer 
influência de vários elementos 
• a disbioses precede o estabelecimento da 
alergia, assim a microbiota intestinal nos seis 
primeiros meses de vida é relevante para o 
desenvolvimento de alergias alimentares 
• microrganismos presentes na microbiota, se 
alterados durante a infância, podem modular, 
intensificar ou inibir os mecanismos de 
resposta do sistema imunológico, causando 
doenças autoimunes e alergias 
 
• câncer 
• a disbioses está relacionada indiretamente 
com o desenvolvimento de vários tipos de 
câncer 
• foi observado em pacientes cm neoplasias 
gastrointestinais, pulmonares, de mama e 
melanomas 
• está envolvido com as alterações do sistema 
imunológico 
↪ os ácidos graxos de cadeia curta inibem o 
mecanismo pró-tumoral 
• também causa alteração na capacidade do 
sistema imunológico reconhecer células 
tumorais, influenciando também no do 
tratamento 
 
• transtornos do sistema nervoso central 
• relacionado com o eixo intestino-cérebro, 
que envolve vias neurais que integram o 
sistema nervoso entérico aos sistemas 
límbico, nervoso autônomo, endócrino e 
imunológico 
• integra respostas cognitivas e emocionais no 
sistema nervoso central com os gânglios do 
sistema entérico 
↪ por isso alguns transtornos 
psiquiátricos têm efeitos 
gastrointestinais ou alteram a secreção 
hormonal e a ativação do sistema 
imunológico 
• as bactérias que colonizam o intestino 
regulam as repostas de natureza central, 
neuroimune e neuroendócrina 
↪ no tubo digestório ácidos graxos de cadeia 
curta promovem peristaltismo, regulam 
produção de muco e aumentam expressão de 
proteínas que participam das junções treitas 
entre as células da mucosa 
↪ metabólitos microbianos, com citocinas 
produzidas pelo sistema imunológico e com 
neurotransmissores atingem o sistema 
nervoso central, promovendo a maturação da 
microglia 
↪ produtos bacterianos aumentam a síntese 
de cortisol, que regula a ativação da microglia 
e das células do sistema imunológico, além de 
induzir respostas relacionadas ao estresse 
crônico 
↪ algumas bactérias sintetizam 
neurotransmissores, como a serotonina, 
dopamina e o GABA, que participam das 
respostas do sistema nervoso central 
relacionadas ao humor, ao processamento de 
emoções e ao estado de ansiedade 
 
Nanobiotecnologia 
 
• ciência que integra biologia e a 
nanotecnologia que desenvolve 
nanomateriais com potencial uso na medicina, 
física médica, cosmecêutica e 
desenvolvimento de fármacos 
• nanomateriais apresentam dimensão na 
ordem do nanômetro (nm), entre 1 a 100nm 
geralmente 
• pode ser 
↪ natural – como partículas minerais 
↪ acidental – como material particulado 
resultante das reações de combustão 
incompleta 
↪ artificial – como nanotubos de 
carbono produzidos em laboratório 
• existem muitas aplicações 
↪ nanoenzimas artificiais usadas no 
diagnóstico e no tratamento de doenças 
↪ nanofármacos, os princípios ativos podem 
ser encapsulados em estruturas nanométricas 
ou associados a nanopartículas metálicas que 
os direcionam diretamente para o sítio de 
ação 
↪ os pesticidas podem ser encapsulados em 
nanopartículas, diminuindo a quantidade 
necessária para o efeito desejado 
↪ filtros nanoestruturados que retêm 
partículas nanométricas, melhorando a 
qualidade do ar e da água 
↪ sensores nanométricos que detectam 
tumores em estágio inicial e nenorrobôs que 
podem fazer cirurgias minimamente invasivas 
↪ nanobolhas que fazem a descontaminação 
da água de maneira rápida e efetiva ao atrair 
os vírus, bactérias e as pequenas partículas 
para seu interior 
↪ nanocosméticos que promovem a melhor 
penetração dos princípios ativos na pele 
↪ produção de vacinas com mRNA 
encapsulado em nanopatículas lipídicas, 
como a contra a Covid-19 produzida pela 
Moderna e Pfizer 
 
Processos de Produção e 
Nanomateriais 
• os principais tipos de nanomateriais são 
nanotubos de carbono, nanopartículas 
metálicas, nanoemulsões e nanocompósitos 
• podem ser produzidos a partir de dois 
processos 
↪ top-down – baseado na fragmentação de 
estruturas maiores, por ablação, corte e/ou 
moagem, até atingir a dimensão nanométrica 
↪ bottom-up – parte de moléculas ou átomosindividuais que, ao interagirem, formam 
estruturas de dimensão nanométrica 
 
• nanotubos de carbono – caracteriza-se pelo 
enrolamento de uma ou várias folhas de 
grafeno de maneira a formar um tubo de 
dimensões nanométricas, pode ter uma ou 
várias camadas 
↪ apresentam alta resistência e baixa 
densidade, tem características 
metálicas, semicondutoras ou 
supercondutoras, dependendo de sua 
configuração 
↪ pode produzir emissores de elétrons 
para televisores, sensores de gases e 
sensores biológicos, sondas dos 
microscópios de força atômica, 
compósitos de alta resistência 
mecânica, baterias de lítio, memórias 
de computador e entre outros 
• nanopartículas metálicas – produzidas a 
partir de metais 
↪ tem tendência a se organizar de 
maneira estruturada, resultando na 
automontagem de estruturas mais 
complexas 
↪ nanopartículas de ouro 
automontadas são utilizadas 
para fabricar sensores, 
tratamentos fototérmicos e 
processos catalíticos 
↪ usadas como sensores, 
catalisadores, carregadores de 
fármacos, etc 
• nanoemulsões – são dispersões entre 10 e 
100nm, são usados homogeneizadores de 
alta pressão ou geradores de ultrassom, 
ocorrendo quebra / cisaslhamento das 
partículas, tensoativos impedem que as 
partículas se agreguem novamente 
↪ são utilizadas para produção de 
cosméticos e medicamentos 
• nanocompósitos – materiais que apresentam 
pelo menos um componente com dimensões 
nanométricas, produzido a partir de reações 
de polimerização 
↪ as partículas nanométricas estão 
dispersas em uma matriz amorfa, de 
natureza metálica, cerâmica e/ou 
polimérica, constituindo diferentes 
arranjos 
↪ utilizado principalmente em 
indústrias automobilísticas e de 
embalagens 
 
Aplicações 
• anocosméticos – maior capacidade de 
permear a pele, resultando no direcionamento 
dos princípios ativos diretamente para o local 
de ação 
• protegem contra a degradação dos 
princípios ativos, controlam sua liberação, 
prolongando a ação 
• podem estar presentes em vários produtos 
↪ filtros solares que usam 
nanopartículas de óxido de zinco para 
bloquear os raios ultravioleta, sem 
deixar a pele muito esbranquiçada 
↪ filtros solares que usam 
nanopartículas presentes na seiva de 
uma planta conhecida como hera, 
mostraram ser mais efetivas do que as 
nanopartículas de óxido de zinco 
↪ cremes que contêm proteínas, 
derivadas de células-tronco, capazes 
de retardar o envelhecimento da pele, 
são encapsuladas em lipossomos que 
se fundem à membrana das células da 
pele, o que permite que as proteínas 
atuem internamente 
↪ loções que contêm nutrientes 
encapsulados em nanopartículas 
suspensas em nanoemulsão, 
possibilita que elas penetrem mais 
profundamente na pele 
↪ loções que usam nanopartículas 
chamadas etossomas, capazes de 
carrear nutrientes que promovem o 
crescimento capilar 
 
• nanomedicina – auxilia o diagnóstico, 
prevenção e tratamento de enfermidades 
• nanossensores biológicos e biochips que 
detectam e monitoram proteínas que são 
biomarcadores de doenças 
↪ feito de nanotubos de carbono, já que 
apresentam alteração na sua 
resistência elétrica quando uma 
proteína encosta neles 
↪ podem ser introduzidos próximos ao 
tumor, avaliando sua evolução e a 
efetividade do tratamento 
quimioterápico e radioterápico, 
praticamente em tempo real 
↪ pode ser implantado em diabéticos 
para dosar glicose de maneira rápida e 
eficaz, sem tirar sangue 
• biomateriais são compostos de estruturas 
que mantem a estrutura e função idênticas, ou 
muito próximas, às encontradas no corpo 
↪ vasos sanguíneos, pele e órgãos 
artificiais 
↪ dispositivos para corrigir visão e 
audição 
 
• nanofármacos – sistemas terapêuticos 
nanoestruturados que visam aumentar o 
alcance terapêutico e a eficácia dos princípios 
ativos contra diferentes patologias 
• fazem direcionamento celular e liberação 
controlada 
• aumentam a biodisponibilidade, tem maior 
tempo de meia-vida plasmática, reduz doses 
e/ou elevam intervalo entre as doses, 
diminuem efeitos adversos 
↪ usado no tratamento de diversos 
tipos de câncer, doenças 
oftalmológicas e em transtornos do 
sistema nervoso central 
↪ estão em desenvolvimento: 
↪ nanopartículas carreadoras 
que direcionam o fármaco para 
seu local de ação 
↪ lipossomas, que são 
moléculas de fármacos 
encapsuladas em 
nanopartículas lipídicas 
↪ curativos com nanogeradores 
que aplicam pulsos elétricos 
diretamente na ferida, o que 
acelera a cicatrização 
↪ nanopartículas poliméricas 
que atuam como plaquetas 
sintéticas para interromper 
hemorragias internas 
↪ nanorrobôs capazes de 
reparar células doentes 
↪ entre outros 
 
• nanotecnologia aplicada à microscopia – 
nanotubos de carbono para formação de 
sondas usadas em microscópios de força 
atômica, que permitem observar objetos em 
três dimensões 
 
• nanopartículas de prata – possuem 
propriedades desinfetantes e antissépticas, 
eliminando bactérias 
• inibem o crescimento de microrganismos ao 
entrarem em contato, a carga positiva 
presente nos íons Ag+ interage com a carga 
negativa da membrana plasmática dos 
patógenos, aumentando a permeabilidade da 
membrana e resultando em morte celular 
↪ podem ser impregnadas em 
materiais hospitalares como próteses 
ósseas e tecidos, entre outros 
↪ também podem fabricar cosméticos, 
produtos eletrônicos, etc 
 
Nanotoxicologia 
• quando utilizadas de maneira incorreta 
podem causar possíveis efeitos tóxicos 
• a determinação da toxicidade é realizada em 
culturas celulares e em animais de 
experimentação 
↪ pode não se correlacionar com a 
resposta do corpo humano e não prevê 
efeitos dos compostos em sistemas 
complexos 
• avaliam parâmetros de hematotoxicidade, 
antigenicidade e imunotoxicidade, mas não 
preveem os efeitos da liberação dos 
compostos no meio ambiente 
• nanopartículas de prata 
↪ desencadeiam alergia em 
camundongos, a partir da liberação de 
grânulos de mastócitos e do aumento 
de espécies reativas de oxigênio, 
também provocam a morte de 
hepatócitos e de neurônios 
↪ contaminam corpos de água, solo e 
a atmosfera, inibindo a germinação das 
sementes, do crescimento das plantas 
e causando a bioacumulação ao longo 
da cadeia alimentar 
↪ pode ser absorvida pela pele, 
alertando para a exposição a partir de 
cosméticos e das embalagens de 
alimentos 
↪ a exposição via oral altera a 
microbiota intestinal, resultando em 
inúmeras consequências 
 
Imunoterapia Contra o Câncer 
 
• existem medicamentos que modulam o 
sistema imunológico, para combater 
neoplasias 
• são uma alternativa ao uso de quimioterapia 
e radioterapia 
• permite que tumores sejam combatidos de 
forma mais eficiente e com menos efeitos 
adversos 
 
• o primeiro uso foi de bactérias Streptococcus 
pyogenes, causadora da erisipela, eram 
inativadas e inoculadas diretamente em 
tumores, 
↪ na época não se entendeu o porquê 
de os pacientes entrarem em remissão 
completa de sarcomas, linfomas e 
carcinomas 
• posteriormente foram feitas vacinas com o 
bacilo atenuado de Calmette-Guérin (BCG) na 
prevenção do câncer de bexiga 
• no século XX foi desenvolvido o protocolo de 
transplante de medula óssea para o 
tratamento de cânceres hematológicos 
• mais recentemente, descobriu-se duas 
proteínas que bloqueiam linfócitos T, 
permitindo desenvolver anticorpos que inibem 
esse bloqueio 
 
Resposta Imune Contra Tumores 
• linfócitos NK e TCD8+ são mediadores de 
estratégias para eliminar células tumorais 
↪ natural killer (NK) – imunidade inata 
↪ TCD8+ – imunidade adaptativa 
• tem ação citotóxica envolvendo liberação de 
perforina e granzimas 
↪ perforinas formam poros na 
membrana das células-alvo, o que 
permite a entrada das granzimas 
nessas células 
↪ no meio intracelular, as granzimas 
ativam as caspases, que, por sua vez, 
dão início ao processo de apoptose 
• apesar disso, algumas células tumorais 
evadem o sistema imunológico, causando 
falha em controlar o crescimento do tumor 
• pode levar à estado de anergia, em que 
ocorre faltade ativação do sistema 
imunológico frente a um estímulo antigênico 
 
• apresentação de antígeno via MHC I 
• os linfócitos TCD8+ reconhecem o complexo 
MHC I com peptídeos de diferentes células, 
quando percebe algum peptídeo não próprio 
ele induz a apoptose celular 
• alguns tumores não expressam MHC I, 
fazem evasão tumoral, que leva a anergia, ou 
seja, o sistema imunológico não é 
sensibilizado 
• linfócitos NK reconhecem células 
neoplásicas sem precisar expressar MHC I, 
mas não são suficientes para combater o 
tumor 
 
 
• outro mecanismo de evasão envolve a 
expressão de proteínas que atuam nos pontos 
de checagem / checkpoints, enviando sinais 
que freiam as próximas repostas 
• a proteína CTLA-4, expressa por linfócitos T, 
impede a interação de células apresentadoras 
de antígenos com o CD28, impedindo a 
ativação dos linfócitos 
• a proteína PD-1, expressa em linfócitos B, T 
e NK, interagem com a proteína PDL-1 na 
superfície de células apresentadoras de 
antígenos, inibindo a ativação da resposta 
imune 
• alguns tumores expressam altos níveis de 
CTLA-4 e PD-1, causando tolerância 
imunológica 
• a tolerância imunológica pode ser revertida 
por anticorpos com afinidade por essas 
proteínas, possibilitando a ativação dos 
linfócitos T e a resposta contra a neoplasia 
 
Fármacos 
• terapias baseadas em anticorpos 
• os anticorpos podem ser desenhados para 
reconhecer receptores das células 
imunológicas de maneira específica, 
impedindo a interação com inibidores, levando 
a destruição dos tumores 
• também existem anticorpos que marcam os 
antígenos das células neoplásicas para 
interromper o processo de divisão, 
crescimento e espalhamento do tumor 
• os mais utilizados são rituximabe, 
brentuximabe, herceptin, anticorpos anti-
CD137 e anticorpos que inibem os pontos de 
checagem PD-1 e CTLA-4 
 
• citocinas, como os interferons e as 
interleucinas, podem ser utilizadas no 
tratamento do câncer 
• interferon-alfa (INF-α) – aumenta a resposta 
imune contra os tumores, como alguns tipos 
de leucemias e linfomas, câncer de rim, 
melanomas e sarcoma de Kaposi 
• interleucinas-2 (IL-2) – promove a expansão 
clonal de todas as linhagens de linfócitos T, 
como em câncer de rim e do melanoma 
metastáticos 
• IL-7, IL-12 e IL-21 – estão em fase de estudo 
 
• vacinas contra o HPV e o vírus da hepatite B 
impedem o desenvolvimento de neoplasias no 
colo do útero e do fígado, respectivamente 
• impedem a infecção pelos vírus e inibem o 
avanço de tumores associados 
• “vacinas contra o câncer” usam compostas 
de células neoplásicas inteiras, partes dessas 
células ou antígenos tumorais isolados, que 
são expostos a células do paciente in vitro, 
induzindo sensibilização e depois 
administradas ao paciente 
↪ provenge (sipuleucel-T) é a única 
usada na atualidade, aumenta a 
sobrevida do paciente com tumores de 
próstata que não respondem ao 
tratamento convencional 
↪ leucócitos do paciente é isolado, 
transformado em célula dendrítica, 
expostas à fosfatase ácida prostática, 
que é marcador do câncer de próstata, 
assim estabelecendo uma resposta 
imune específica 
 
• terapia de células CAR-T são resultado da 
reengenharia dos linfócitos TCD8+ isolados 
no sangue do paciente 
• não necessita que haja reconhecimento do 
complexo MHC I para estabelecer resposta 
imune efetiva 
• os linfócitos TCD8+ são isolados, um vetor 
viral insere um gene que codifica o receptor 
CAR, que quando expresso é capaz de 
reconhecer o epítopo tumoral, sem depender 
do complexo MHC I 
 
 
 
• é uma estratégia interessante para tratar 
tumores que expressam níveis reduzidos de 
MHC I na superfície 
• os receptores CAR fazem o reconhecimento 
antigênico, sendo necessário inserir na 
membrana plasmática e ativar as vias de 
sinalização intracelular para sua ativação 
 
• a terapia com vírus oncolítico se baseia m 
partículas virais capazes de penetrar células 
tumorais e provocar lise 
• os fragmentos celulares resultantes têm 
partículas imunogênicas, capazes de 
estimular o sistema imunológico contra a 
neoplasia 
• T-VEC é um vírus herpes simplex 1 
geneticamente modificado para expressar 
GM-CSF, uma citocina que promove 
quimioatração de células do sistema 
imunológico 
↪ é feita a injeção do vírus diretamente 
no tumor 
• estão sendo estudados outros vírus 
oncolíticos 
↪ pexa-vec – contra o carcinoma 
hepatocelular 
↪ CG0070 – contra o câncer de bexiga 
↪ G47Δ – contra o glioblastoma e 
câncer prostático 
• apresenta desvantagem, pois desencadeia 
respostas imunes antivirais, não podendo ser 
usados a longo prazo depois da sensibilização 
do sistema imunológico