Terapia e Celula tronco

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TERAPIA GÊNICA E CÉLULAS-TRONCO
Profa. Diamar da Costa-Pinto
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TERAPIA GÊNICA - DEFINIÇÃO
 Transferência de genes (um ou mais genes) sadios para células somáticas de um paciente com o objetivo de alterar o curso de uma doença. Substitui ou complementa estes genes.
 - Importante o conhecimento:
 - Definir a doença
 - Definir qual é o gene terapêutico
 - Definir o sistema de transferência do gene
É um tratamento EXPERIMENTAL!
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TERAPIA GÊNICA - CÂNCER 
 A base da terapia gênica é tratar o gene anormal!
COMO?
- Transferir uma cópia do gene normal
 Transferir genes tóxicos ou suicidas para matar as 
 células cancerígenas 
Transferir genes ativadores do sistema imunológico, para
 despertar a resposta imune contra as células tumorais
Transferir genes inibidores da proliferação de células dos
 vasos sanguíneos 
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TERAPIA GÊNICA: AS FERRAMENTAS
Inoculação DNA puro
Microinjeção
- Eletroporação
- Método biobalístico (“particle gun”)
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TERAPIA GÊNICA: AS FERRAMENTAS
DNA encapsulado
- Lipossomos
- DNA-fosfasto de cálcio
- DNA-DEAE dextran
- DNA-Proteína
- DNA-lipide-proteína
- HACs (cromossomos artificiais) 
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TERAPIA GÊNICA: AS FERRAMENTAS
Retrovírus derivados de vírus de Moloney . Integra no cromossomo: expressão prolongada (+); câncer? (-) (integração randômica).
Adenovirus: da gripe. Não integra, fácil de crescer (+); pode causar reação imune ou tóxica (matou um paciente). 
Vírus adeno-associado (parvovirus): integra em local seguro (+); genoma pequeno, difícil de crescer (-). Usado com relativo sucesso para expressar fator X em hemofílicos.
Lentivírus (HIV, Herpes): infecta células em divisão ou não, não produz resposta imune forte, Herpes infecta células nervosas (+); precisam ser “domesticados” (-). 
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1990 – Primeiro procedimento de terapia gênica numa menina de 4 anos, Ashanti de Silva (na foto recente, com 13 anos).
Uma deficiência na produção de adenosina-desaminase (ADA) foi corrigida pela introdução deste gene em suas células T. Estas células, recolocadas na circulação, produziram quantidades suficientes de ADA para aliviar uma grave deficiência imunológica.
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TERAPIA GÊNICA: FILMAGEM
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TERAPIA GÊNICA OK!
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TERAPIA GÊNICA
PROBLEMAS
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CÉLULAS-TRONCO: DEFINIÇÃO
 É um tipo celular que pode se diferenciar e constituir
 diferentes tecidos no organismo
- São capazes de se auto-replicar 
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CÉLULAS-TRONCO: CLASSIFICAÇÃO
- Totipotentes ou embrionárias
- Pluripotentes ou multipotentes
- Oligopotentes: diferenciam-se em poucos tecidos
- Unipotentes: diferenciam-se em um único tecido
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Células Totipotentes ou embrionárias
-São encontradas na mórula;
- Podem se diferenciar nos 216 tecidos
Tem plasticidade; 
 São indistinguíveis uma das outras; 
 Podem virar o que quisermos até estruturas extra- embrionárias (ex: placenta); 
 De fácil manutenção.
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Massa cel externa 
Massa cel interna 
Células Pluripotentes ou Multipotentes
a) São encontradas no blastocistos; tem plasticidade diminuída; podem virar o que quisermos mas não estruturas extra-embrionárias (ex: placenta); de difícil manutenção. 
b) Céls. Germinativas embrionárias: derivadas das céls primordiais sexuais presentes acima de 6 sem de desenvolvimento. Obtidas pex. céls fetos abortados
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Células-Tronco Embrionárias
Células-Tronco Germinativas 
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Vantagem
Multipotencialidade
Desvantagens
Controle da proliferação e diferenciação
Histocompatibilidade
Aspectos constitucionais e religiosos
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Primeira Alternativa: 
Clonagem Terapêutica - Transferência Nuclear
	.Reprodutiva
	.Terapêutica
Microinjeção 
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Segunda Alternativa:
Células-Tronco Adultas
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Células-Tronco Pluripotentes Adultas
Fontes:
reservas endógenas teciduais
placenta - sangue de cordão umbilical
medula óssea
células perivasculares – tecido adiposo
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Funções
.Turnover Tecidual
.Regeneração 
Definição
.Capacidade de gerar diferentes tipos celulares 
.Capacidade de auto-renovação
 
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Células-Tronco
Aplicações potenciais
MEDICINA REGENERATIVA
Reparo de órgãos por trauma ou doença (lesões medulares, doenças cardiovasculares) 
Tratamento de doenças degenerativas tais como D. Parkinson, hepatite, diabetes, leucemia
Tratamento de queimaduras e fraturas complexas
Doenças auto-imunes
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Medicina regenerativa para melhorar tecidos e órgãos
 Manipular o órgão fora do corpo para repará-lo
 Devolvê-lo ao dono sem rejeição
 Medicina deixa de ser global (categoria de doença ou grupo de pacientes)
 Medicina individual: atende especificamente um paciente
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Células-Tronco
Aplicações potenciais
Transplantes em fetos para correção de doenças diagnosticadas no pré-natal
Uso de CT geneticamente modificadas para tratar doenças causadas por falta de produtos gênicos secretados (ex. fibrose cística)
Produção de Hormônios, fatores de crescimento, anticorpos monoclonais
Uso de CT para tratamento de problemas hematológicos
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Vantagens das células-tronco
 Evita rejeição
 Evita filas para transplante
 Não tem gastos com drogas imunossupressora (pois não tem rejeição)
 Tratamento ou melhora prognóstica de doenças atualmente sem cura
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Relativamente caro, mas adaptada a cada paciente 
Reparar um paciente cardíaco é mais barato do que manter no CTI ou transplante
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Países que dominam a técnica:
 França
 Canadá
 Inglaterra
 E.U.A.
 Japão
 China
 Brasil
Austrália
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OBTENÇÃO
 DE 
CÉLULAS-TRONCO
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Técnica de Clonagem 
Objetivos:
Clonagem reprodutiva- cópia de um ser vivo
2. Clonagem terapêutica-obtenção de embriões bem jovens como fonte de células tronco
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Células-Tronco Embrionárias de doadores 
Ovócito enucleado
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Tecidos como pele, intestino e sangue mantêm uma população de CT parcialmente diferenciada
O fígado, o pâncreas, os músculos esqueléticos (associados ao sistema locomotor), o tecido adiposo e o sistema nervoso — têm um estoque de CT e uma capacidade limitada de regeneração após lesões
Considerações continuação
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Nichos de CT somáticos
Cell 116:769-78,2004
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Células-Tronco Adulta
Crista ilíaca
Ossos chatos
Cabeça do fêmur
Costelas
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Lâmina
Punção da medula
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A medula produz célula-tronco durante toda vida, mas quanto mais jovem melhor
(Banco de céls. do cordão umbilical) 
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Operado no Pró-cardíaco no Rio de Janeiro- Brasil
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FILME
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Direto na área lesada
Cateter com seringa até a área
Células no sangue para tecidos lesados
Introdução das células-tronco no corpo humano
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Modelos Animais
Modelo animal com D. Parkinson
Ratos transplantados com CT cerebrais: diferenciação para céls. dopaminérgicas e melhora motora assimetrica
20% dos ratos desenvolveram tumor teratoma-like
Modelo animal murino para diabetes
 CT diferenciadas in vitro: simulam ilhotas pancreáticas secretando insulina
Quando transplantadas: não conseguem corrigir hiperglicemias sustentadas nos animais de experimento
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Células tronco neuronais
Isoladas de cérebros de ratos fetos e adultos
In vitro
Astrócitos
Oligodendrócitos
Neurônios
Transplantados para cérebros de ratos
Função neuronal com atividade elétrica sinaptica
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Células tronco neuronais
obtidas de fetos abortados 
Pacientes com 
D. Parkinson
Aumento do nível de dopamina e melhora sintomática
Pacientes com Acidente vascular em gânglios da base
Melhora da função motora
Problema ético e técnico (pequena quantidade de céls.)
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Problemastécnicos
 Como localizar, reconhecer, isolar, purificar e comprovar que a célula é mesmo uma CT?
Testes para CT: injeção das céls candidatas em camundongos imunodeficientes: obtenção de tumores multidiferenciados
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Problemas técnicos
 CT in vitro: propagação indefinida sem perder sua pluripotencialidade
CT in vivo (sem apropriado micro-ambiente): teratomas
Conclusão: CT + microambiente (interações celulares específicas e organização celular)
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PANORAMA ATUAL E PROTOCOLOS NO BRASIL
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http://www.imbt.org.br
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Fundação Oswaldo Cruz - FIOCRUZ
Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz 
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Ciências Biomédicas (ICB)
Instituto de Química(IQ)
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho (IBCCF) 
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia (COPPE)
Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF)
 
Universidade do Estado do Rio de Janeiro 
Departamento de Biologia Celular
Universidade Federal Fluminense 
Instituto de Ciências Biomédicas
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas
 
Instituto Nacional do Câncer
 
Instituto Nacional de Traumato-Ortopedia
 
Instituto Nacional de Cardiologia
 
Hospital da Força Área do Galeão
 
Hospital Pró-Cardíaco
 
Clínica Olympio Faissol
 
Universidade Federal de São Paulo
Departamento de Fisiologia 
Instituto Ludwig de Pesquisa sobre o Câncer
Universidade Federal do Espirito Santo
Departamento de Fisiologia 
Universidade Federal de Juiz de Fora 
 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – Porto Alegre
Departamento de Bioquímica
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Nós estamos 
criando ou tirando vidas
?
Clonagem humana
Células-tronco embrionárias