Bioinformatica/biotecnologia - interleucina 2 - imunologia

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Bioinformática
INTERLEUCINA -2
Acadêmicas: Angelica Elis da Rosa;
Camila Guterres;
Carine Frozza;
Dandara Backes;
Gabriela Anzollin;
Thatiane Caligaris B. Hoss
O processo de sequenciamento do DNA iniciou-se na
década de 70 através de um processo manual e rudimentar
sendo sequenciada de 10 a 100 bases por vez.
A partir da década de 90 vem ocorrendo um
desenvolvimento de novas tecnologias de sequenciamento
de DNA, contribuindo para o aumento do volume de
dados biológicos a serem analisados utilizando ferramentas
de bioinformática.
A biologia molecular então progrediu exponencialmente,
devido ao melhoramento da automação na geração de dados de
sequências de genótipos para fenótipos, tornando-se muito mais
uma ciência de informação.
Entretanto, de acordo com FILHO et al. (2002), esse
aumento na quantidade de sequências genéticas a serem
armazenadas passou a exigir algoritmos computacionais
eficientes que promovessem o compartilhamento, análise e
armazenamento desses dados.
A bioinformática que combina conhecimentos de química,
física, biologia, engenharia genética, matemática e ciência da
computação para obter informações biológicas a fim de desenvolver e
processar dados com softwares que tenham capacidade de distinguir
diferentes genes, prever a configuração tridimensional de proteínas,
identificar inibidores de enzimas, simular células, agrupar proteínas
homólogas, montar árvores filogenéticas, analisar experimentos de
avaliação da expressão gênica entre outras aplicações, tendo como
resultado, desde mapeamentos genéticos a diagnósticos cada vez mais
rápidos e mais precisos.
Sequência 5: 
>seq5
AGTTCCCTATCACTCTCTTTAATCACTACTCACAGTAACCTCAACTCCTGCCACAATGTACAGGATGCAA
CTCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTGCACTTGTCACAAACAGTGCACCTACTTCAAGTTCTACAAAGA
AAACACAGCTACAACTGGAGCATTTACTGCTGGATTTACAGATGATTTTGAATGGAATTAATAATTACAA
GAATCCCAAACTCACCAGGATGCTCACATTTAAGTTTTACATGCCCAAGAAGGCCACAGAACTGAAACAT
CTTCAGTGTCTAGAAGAAGAACTCAAACCTCTGGAGGAAGTGCTAAATTTAGCTCAAAGCAAAAACTTTC
ACTTAAGACCCAGGGACTTAATCAGCAATATCAACGTAATAGTTCTGGAACTAAAGGGATCTGAAACAAC
ATTCATGTGTGAATATGCTGATGAGACAGCAACCATTGTAGAATTTCTGAACAGATGGATTACCTTTTGT
CAAAGCATCATCTCAACACTGACTTGATAATTAAGTGCTTCCCACTTAAAACATATCAGGCCTTCTATTT
ATTTAAATATTTAAATTTTATATTTATTGTTGAATGTATGGTTTGCTACCTATTGTAACTATTATTCTTA
ATCTTAAAACTATAAATATGGATCTTTTATGATTCTTTTTGTAAGCCCTAGGGGCTCTAAAATGGTTTCA
CTTATTTATCCCAAAATATTTATTATTATGTTGAATGTTAAATATAGTATCTATGTAGATTGGTTAGTAA
AACTATTTAATAAATTTGATAAATATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
Conversão de 
DNA em 
RNA
 Realizada no editor
de sequência;
 Trocando a base
nitrogenada Timina
por Uracila;
Cada letra representa um aminoácido
Tradução:
Consiste em um banco de dados,
onde são demonstrados os códons de inicio
(Metioninas) e os códons de parada (Stop
códons), indicando as possíveis sequências
codificadoras presente no DNA.
 O Centro Nacional de Informações Biotecnológicas (NCBI)
consiste em um banco de dados computadorizado, que
armazena principalmente sequências codificadoras de proteínas.
 Uma região codificadora contendo nº de nucleotídeos múltiplo de três e
compreendida entre um códon de início e o códon de término de tradução é
denominada de Quadro Aberto de Leitura (Open Reading Frame – ORF).
 O ORFfinder é utilizado para informar 6 possíveis ORF presentes na
sequência de DNA.
ORF 2 = Maior similaridade
Caracteriza a proteína Interleucina 2, que
corresponde a 153 Aminoácidos.
Sequências resultantes da ORF2
 : Divergência de aminoácidos
 * Aminoácidos iguais
Compara sequências da mesma
proteína de origens diferentes
para detectar aminoácidos iguais
nas determinadas sequências.
Identidade da Proteína
INTERLEUCINA-2 HUMANA
Estrutura 3D
Citocina é enquadrada como interleucina humana
extraída da Escherichia coli e documentada em 2009.
As citocinas são substâncias necessárias para a resposta inflamatória,
favorecendo a cicatrização. Porém, a produção aumentada de citocinas pró-
inflamatórias a partir da lesão pode manifestar-se sistemicamente com instabilidade
hemodinâmica ou distúrbios metabólicos. Em doenças que cursam com processo
inflamatório agudo ou crônico, as citocinas podem ser reconhecidas por neurônios e
utilizadas para desencadear diversas reações celulares que influenciam a atividade, a
diferenciação, a proliferação e sobrevida da célula imunológica, bem como na
produção e atividade de outras citocinas, que podem aumentar (pró-inflamatórias) ou
atenuar (anti-inflamatórias) a resposta inflamatória.
As citocinas podem ser
Anti-inflamatórias 
IL-4, IL-10, IL-13 e 
FTCβ
Pró-inflamatórias -
relacionadas com a 
fisiopatologia das síndromes 
dolorosas. IL-1, IL-2, IL-6, 
IL-7 e FNT
As citocinas são polipeptídeos ou glicoproteínas extracelulares,
hidrossolúveis, variando entre 8 e 30 kDa. São produzidas por diversos tipos de
células no local da lesão e por células do sistema imunológico através da ativação
de proteinoquinases ativadas por mitógenos.
As citocinas
não são armazenadas e
atuam por mecanismos
parácrino e autócrino.
Diferentes tipos de
células secretam a
mesma citocina, e uma
única citocina pode agir
em diversos tipos de
células (pleiotropia).
A IL-2 é uma
glicoproteína com 15KDa
de peso molecular.
Inicialmente é sintetizada
numa forma pró que
contém 153 aminoácidos.
Após clivagem de 20
aminoácidos torna-se
madura e é secretada,
através da via vesicular.
A IL-2 é uma citocina envolvida na ativação, crescimento e
diferenciação das células T, assim como na indução do crescimento,
diferenciação e ativação funcional de uma variedade de outras células
que participam da resposta imune. É produzida principalmente por
células-T-CD4 e em menor quantidade por células-TCD8+.
Age através de receptores IL-2Rα, IL-2Rβ e IL-2Rγ, usando a
via intracelular JAK/STAT para estimular o crescimento e a
proliferação de linfócitos-T e células-B. Também induz a produção
de outras citocinas, como, por exemplo, IFNγ e FNTβ, o que resulta
na ativação de monócitos, neutrófilos e células NK. Desse modo, fica
evidente que a IL-2 contribui para a geração e a propagação de
respostas imunológicas específicas do antígeno.
Medicamentos 
 Que utilizam interleucina 2
Aldesleucina (Interleucina 2 recombinante)
 Que interferem na interleucina 2
Ciclosporina
Basiliximabe
Denileukin Diftitox
A administração de altas doses de IL-2 pode reduzir o tamanho do tumor,
mas isso pode causar sérios efeitos colaterais, por isso não é usada em pacientes com
outros problemas de saúde. São necessários cuidados especiais para reconhecer e
tratar esses efeitos colaterais. Em função disso, altas doses de IL-2 são administradas
apenas em hospitais com experiência nesse tipo de tratamento.
Os possíveis efeitos colaterais da terapia com citocinas, especialmente em
altas doses de interleucina-2, incluem:
•Fadiga extrema.
•Diminuição da pressão arterial.
•Acúmulo de líquido nos pulmões.
•Dificuldade respiratória.
•Danos nos rins.
•Infarto.
•Sangramento intestinal.
•Diarreia.
•Dor abdominal.
•Febre alta e calafrios.
•Taquicardia (aumento da frequência cardíaca).
•Alterações mentais.
é indicado no tratamento do
carcinoma renal metastático (tumor
maligno secundário nos rins) e do
melanoma metastático (tumor benigno
ou maligno secundário na pele).
Foi demonstrado que PROLEUKIN® (aldesleucina) possui uma atividade
biológica semelhante à interleucina-2 humana natural. Os estudos demonstraram que o
produto atua como regulador da resposta imunológica do nosso organismo. Entre as suas
propriedades encontram-se:
Aumentoda proliferação dos linfócitos T-helper (célula do sistema imune);
Aumento da formação de linfócitos e estimulação do crescimento de células humanas
dependentes de interleucina-2;
Indução da atividade de células assassinas (ativadas por linfocina - LAK e naturais - NK),
que são capazes de eliminar do nosso corpo alguns microrganismos ou células cancerosas;
Indução da produção de interferon-gama (substância que estimula as células assassinas).
PROLEUKIN® Interleucina-2 
recombinante (IL-2r) Aldesleucina 
1,1 mg (18 x106 U.I.) 
• Ciclosporina
É um agente imunossupressor,
inibidor de calcineurina.
INDICAÇÕES:
Transplantes de órgãos sólidos,
transplantes de medula óssea, uveíte
endógena, síndrome nefrótica, artrite
reumatoide, psoríase, dermatite atópica.
No nível celular, inibe a produção e a
liberação de linfocinas, inclusive a
interleucina-2 (fator de crescimento de
células T, TCGF). Ao que parece, a
ciclosporina bloqueia os linfócitos
durante a fase G0 ou fase G1 do ciclo
celular e inibe a liberação de linfocinas,
desencadeada por antígenos, pelas
células T ativadas.
Diversos estudos sugerem
que a ciclosporina inibe o
desenvolvimento das reações de
células mediadoras, incluindo-se
imunidade a aloenxertos,
hipersensibilidade cutânea tardia,
encefalomielite alérgica
experimental, artrite por adjuvante
de Freund, doença enxerto-versus-
hospedeiro (GVHD) e também
produção de anticorpos
dependentes de célula T.
A ciclosporina é um polipeptídio cíclico que contém 11
aminoácidos. É um potente agente imunossupressor que prolonga a
sobrevida de transplantes alogênicos de pele, coração, rins, pâncreas,
medula óssea, intestino delgado ou pulmão em animais.
SIMULECT® basiliximabe
INDICAÇÕES:
Simulect® está indicado na
profilaxia da rejeição aguda de
órgãos em transplante renal de novo,
em adultos e pacientes pediátricos
Denileukin Diftitox - ONTAK®
Ontak é usado para:
Tratamento de determinados tipos de linfoma.
Ontak é um agente anticancerígeno chamado
uma proteína de fusão. Ele funciona
interferindo com o crescimento de células
cancerosas, que resulta na morte das células.
IMUNOTERAPIA
O tratamento do câncer que promove a estimulação do sistema
imunológico, por meio do uso de substâncias modificadoras da resposta biológica, é
denominado imunoterapia.
As reações imunológicas podem ser resultado da interação antígeno-
anticorpo ou dos mecanismos envolvidos na imunidade mediada por células.
A produção de anticorpos está relacionada com os linfócitos B, enquanto
que a imunidade mediada por células se relaciona com os linfócitos T. Os monócitos
e os macrófagos também são células efetoras de imunidade e facilitam a atividade
dos linfócitos T e de modificadores da resposta biológica, como a interleucina. Mais
de setenta atividades biológicas diferentes são mediadas por produtos de linfócitos,
monócitos e macrófagos. Esses mediadores podem ser classificados como fatores
auxiliares, supressores, reguladores do crescimento e citotóxicos.
Há muito tempo se reconhece a relação entre competência imunológica e
evolução favorável da doença maligna. Especificamente, a redução da atividade das
células supressoras tem sido demonstrada em pacientes com câncer de ovário,
neuroblastoma e carcinoma hepatocelular. Esta observação está mais relacionada à
presença de doença avançada do que ao tipo histológico do tumor e também oferece
as bases para a imunoterapia de pacientes com câncer, sob a hipótese de que a
restauração da função imunológica pode levar a um melhor prognóstico do caso.
TIPO IMUNOMODULADORES
ATIVA
INESPECIFICA
BCG e derivados
Levamisole
Isoprinosina
Corynebacterium parvum
ATIVA ESPECIFICA Vacinas e soros produzidos a partir de 
culturas de células tumorais coletados 
do próprio paciente (imunoterapia
autóloga) ou de outro paciente com 
neoplasia semelhante (imunoterapia
heteróloga)
PASSIVA Fator de transferência
Interferon
Interleucina 2
ARN-imune
Inunomoduladores Tumores
BCG* Melanoma maligno
Câncer superficial de bexiga
Interferon Leucemia de células cabeludas
Mieloma múltiplo, melanoma maligno
Linfomas malignos e outras leucemias
Interleucina-2 Melanoma maligno, sarcomas, carcinoma 
de cólons e reto, sarcoma de Kaposi do 
portador de Aids e adenocarcinoma de 
pulmão
Fator de necrose tumoral Melanoma maligno
Anticorpos monoclonais Melanoma maligno, neuroblastoma
Levamisole Melanoma maligno e carcinoma intestinal
Corynebacterium parvum* Câncer de pulmão, melanoma maligno
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