terapia gênica

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TERAPIA GÊNICA
Universidade Federal da Bahia
Instituto de Ciências e Saúde
Departamento de Biorregulação
Disciplina: Farmacologia Geral
Docente: Ryan Costa
Discentes:
Nadja Lima
Lauriza Santos
Carla Fiama
Leila Camile
Emília
Salvador, 2017
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Terapia gênica
O procedimento destinado a introduzir em um organismo, com o uso de técnicas de DNA recombinante, genes sadios (nesse contexto denominados "genes terapêuticos") para substituir, manipular ou suplementar genes inativos ou disfuncionais.
 É o meio de colocar a informação correta de volta nas células. De certa forma, funciona como um transplante de genes. A chave do sucesso da terapia gênica é a entrega do gene correto para as células que dele necessitam.
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Terapia gênica
As principais estratégias:
Aumentar a resistência celular;
Estimular sistemas de reparo ou regeneração;
Recompor características funcionais específicas de determinados sistemas orgânicos, mediante modulação de genes não necessariamente associados à causa da doença;
No caso de tumores, o principal objetivo é a indução de morte celular seletiva em populações celulares proliferativas.
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Terapia gênica Germinativa 
A manipulação genética do zigoto ou dos gametas que lhe dão origem, consiste em mudanças definitivas não só no genoma do paciente mas também dos seus descendentes.
Os embriões normalmente morrem ou desenvolvem tumores e malformações, alteração de embriões potencialmente normais e a irreversibilidade das ações. 
A possibilidade de ocorrerem danos na saúde advindos de falhas de procedimentos técnicos ou procedimentos inerentes à própria transferência do DNA, são totalmente desconhecidos no que se refere ao seu resultado em humanos.
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Terapia gênica Germinativa 
Não existe terapia gênica germinativa oficial, por ser proibida internacionalmente a prática de manipular células germinativas humanas.
Microinjeção de uma sequência de DNA em um zigoto.
Utilização de retrovírus para levar o material genético ao embrião em seu período blastocístico.
Tratamento genético do esperma, submetido ao DNA que se busca implantar, com maior capacidade de para gerar alterações permanentes na herança.
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Terapia gênica Somática
 É utilizada para tratar doenças genéticas recessivas em células de diferentes tecidos não relacionados a produção de gametas. 
A sua característica básica é a de provocar uma alteração no DNA do portador da patologia, através da utilização de um vetor, que pode ser um retrovírus ou um adenovírus. 
Os problemas operacionais são: 
O tempo de vida da célula hospedeira; 
A baixa expressão do gene; 
O controle da expressão gênica; 
A dificuldade de atingir o tecido-alvo e o seu potencial oncogênico.
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 Terapia gênica Somática
A terapia in vivo é a estratégia mais comum e desenvolvida que utiliza veículos virais ou não-virais de veiculação do gene terapêutico no sangue e tecidos-alvo com administração direta no paciente. 
Uma das potencialidades deste tipo de abordagem é a elevada distribuição que os veículos conferem ao gene terapêutico, propagando-o por várias células.
Quando o tecido-alvo é de difícil acesso (tecido cerebral)
Os veículos são específicos de cada tecido dependendo dos receptores membranares das células-alvo em questão, no caso dos vetores virais, ou das suas propriedades químicas, no caso dos vetores não virais.
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 Terapia gênica Somática
A terapia ex vivo consiste, na extração de células somáticas hematopoiéticas, ou células estaminais, pluripotentes, provenientes da medula óssea do paciente, e manipulação genética em laboratório, usando vetores para nelas inserir o gene.
Reprogramando e repondo as atividade das células degeneradas, visando o incremento da neuroproteção, modulação da inflamação e reposição das proteínas defetivas.
Apenas as células manipuladas, têm o gene terapêutico, já que não há troca de material genético entre células.
Considerado mais seguro que o método in vivo.
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Métodos de transferência gênica
Divididos em 3 categorias: 
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).
A escolha do método a ser empregado é feita de acordo com a patologia, a célula ou tecido-alvo, o tamanho e tipo de transgene a ser expresso e o tempo e quantidade de expressão que se deseja obter, entre outros fatores.
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Microinjeção de DNA
Eletroporação (choque elétrico) 
Biobalística (gene gun) 
Precipitado de fosfato de cálcio 
Lipossomos 
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Microinjeção de DNA
Um dos métodos mais antigos e de menor utilização.
Introdução de uma pequena quantidade de DNA diretamente no núcleo da célula-alvo com o auxílio de um aparelho denominado micromanipulador.
Vantagens
A facilidade de aplicação e a simplicidade, embora um número muito pequeno de células (geralmente restritas ao local de aplicação da injeção) seja transformada.
Desvantagens
O número de células que pode ser transformado é geralmente muito baixo;
A operação de um micromanipulador é muito delicada e requer pessoal treinado e especializado;
A aplicação está restrita a tecidos com um nível baixo de endonuclease (como músculo e cérebro).
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Eletroporação (choque elétrico) 
Pulsos elétricos alternados são aplicados a células que estão em contato com uma solução de DNA plasmidial.
A corrente gerada é capaz de formar poros na superfície celular, facilitando a entrada do material genético nas células.
Método foi recentemente adaptado para utilização in vivo, aumentando a eficiência da injeção de DNA nu.
A introdução de plasmídios in vivo geralmente acarreta uma elevada resposta imune contra o transgene, bem como contra toda a molécula de DNA. 
desenvolvimento de vacinas de DNA. 
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Biobalística (gene gun)
Microesferas de ouro ou tungstênio cobertas com DNA são aceleradas por um gás carreador(hélio comprimido), que projeta estas esferas contra células, promovendo a entrada deste DNA no núcleo das células bombardeadas. 
É bastante eficiente, apesar de causar uma morte celular elevada, e vem sendo adaptado para utilização in vivo nas vacinas de DNA. 
Não necessita de qualquer sistema de veiculação complementar que possa causar alguma toxicidade ou resposta imunológica. 
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Precipitado de fosfato de cálcio 
Baseado na formação de um complexo entre as cargas positivas existentes geralmente em polímeros ou lípidos catiônicos e as cargas negativas dos grupos fosfato do DNA. 
Apresentam a capacidade para condensar DNA por interacção electrostática entre os seus grupos carregados positivamente com as cargas negativas dos grupos fosfato das cadeias de DNA. O fosfato de cálcio foi utilizado para mediar a transfecção in vitro. 
in vitro para in vivo tornou-se inviável devido à citotoxicidade revelada. 
Vantagens
A co-precipitação de DNA com fosfato de cálcio foi um dos primeiros sistemas descritos, e apresenta algumas vantagens pela segurança, simplicidade e custo .
produção de vetores virais.
Desvantagens
A eficiência e reprodutibilidade deste método são muito baixas.
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Técnicas que utilizam métodos físicos e químicos
Lipossomos 
A ideia da utilização de lípido catiônico como suporte para entrega genética remonta a meados dos anos 80.
Simplicidade, baixa imunogenicidade e, em certos casos dependendo da composição do complexo), capacidade de direcionamento destes vetores para células específicas.
Os lipossomas catiônicos interagem de
uma forma eletrostática com os grupos fosfato do esqueleto do DNA carregados negativamente levando à formação do lipoplexo. Desta interação resulta a condensação do DNA e, dependendo da quantidade de lípido relativamente à quantidade de DNA, proteção à degradação pelas Dnases.
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 Técnicas que utilizam vetores biológicos
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 Técnicas que utilizam vetores biológicos
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 Técnicas que utilizam vetores biológicos
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Pré-requisitos para Terapia gênica
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Tratamentos com Terapia gênica 
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Insucessos na Terapia gênica
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Terapia gênica no Brasil
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Bibliografia
VEIGA, Josivaldo Emerick Da. ARAUJO, Neusa De Oliveira. CARDOZO, Sergian Vianna. Terapia gênica – Uma revisão de literatura. Saúde & Amb. Rev., Duque de Caxias, v.4, n.2, p.20-33, jul-dez 2009.
NARDI, Nance Beyer. TEIXEIRA, Leonardo Augusto Karam. SILVA, Eduardo Filipe Ávila da. Terapia gênica. Ciência & Saúde Coletiva. 7(1):109-116, 2002.
LINDEN, Rafael. Terapia gênica: o que é, o que não é e o que será. Estudos avançados 24 (70), 2010.
PAULINO, João Filipe Lameirão. Veículos e Vetores em Terapia Gênica. Disponível em: < http://hdl.handle.net/10400.26/14150 > Acessado em: 26 março 2017.
CUNHA, Gustavo Henrique de Brito Albuquerque. Manipulação Genetica e Reprodução Humana. Perspectiva Filosófica, vol.1 - nº23 Jan./Jun. 2005
AZEVÊNDO, Eliane S. Terapia gênica. Revista Bioética, v. 5, n. 2. 2009.
Bioética e Genética. Disponível em: <https://www.ufrgs.br/bioetica/biogenrt.htm> Acessado em: 26 março 2017.
Adição do gene normal;
Correção do gene;
Silenciamento do gene defeituoso.
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Adição do gene normal;
Correção do gene;
Silenciamento do gene defeituoso.
Efeito farmacológico: contrabalancear os efeitos de um gene mutante ou compensar a patogenia da doença, como no câncer
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alta taxa de mortalidade; 
desenvolvimento de tumores e malformações; 
alteração de embriões potencialmente normais e a irreversibilidade das ações.
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Em alguns tecidos, a injeção direta de DNA na forma plasmidial (método conhecido com injeção de DNA nu) com o auxílio de uma seringa mostrou algum sucesso na transferência gênica para um número limitado de células. As vantagens deste sistema são a facilidade de aplicação e a simplicidade, embora um número muito pequeno de células (geralmente restritas ao local de aplicação da injeção) seja transformada (Kalil et al.,2001). Além disso, a aplicação está restrita a tecidos com um nível baixo de endonuclease (como músculo e cérebro).
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Os métodos químicos utilizam características do DNA e das membranas celulares para, utilizando compostos químicos, garantir a entrada de material genético nas células. Em geral, os compostos utilizados são catiônicos, ou seja, possuem carga total positiva. Assim, estes compostos interagem com as cargas negativas dos grupamentos fosfato do DNA e formam complexos. Tais complexos têm também uma carga geral positiva, eliminando a repulsão de cargas existente entre o DNA e os domínios extracelulares da maioria das proteínas de membrana, que também têm carga negativa. Assim, a entrada do complexo na célula por mecanismos celulares normais, como a endocitose, é facilitada. 
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