Terapia genética e Clonagem terapêutica

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TERAPIA GÊNICA E CLONAGEM TERAPÊUTICA 
Terapia de células somáticas
Terapia de substituição
Terapia gênica e clonagem terapêutica 
- Terapia gênica  alteração genética das células dos indivíduos com doenças genéticas
- Fases iniciais
- Potencial para começar a mudar a vida dos pacientes
- 500 protocolos de terapias gênicas 6.000 pacientes
- Alteração de genes em células somáticas humanas para tratar uma doença específica
Células são extraídas e manipuladas fora do corpo  terapia ex vivo
Células tratadas enquanto estão no corpo  terapia in vivo
Algumas células somáticas são mais propensas à terapia gênica do que outras Células  devem ser facilmente acessíveis e devem ter longa expectativa de vida no corpo  Células proliferativas
Células tronco da medula óssea  difíceis de se manipular e isolar
Outras células pesquisadas:
–Fibroblastos da pele
–Células musculares
–Células endoteliais vasculares
–Hepatócitos
–Linfócitos
Desvantagens:
–Expectativa de vida relativamente curta
–Terapia utilizando estas células  tratamento e administração repetidas das células geneticamente alteradas
Terapia gênica de substituição
Maioria das técnicas atuais  substituição de um produto gênico em falta pela inserção de um gene normal em uma célula somática
Correção de mutações de perda de função que resultam em um produto gênico não-funcional ou ausente
A inserção do gene normal fornece o produto que falta
Terapia gênica de substituição
Várias doenças recessivas podem ser potencialmente corrigidas com pequenas quantidades de produto gênico
Produção de apenas 5% a 20% da quantidade normal do produto gênico  benefícios significantes à saúde
Vírus: vetores de terapia gênica
Vírus  métodos para introduzirem seus genes em células
Vetores retrovirais
- Retrovírus  vírus de RNA
Vetores adenovirais
-Adenovírus  vírus de DNA
Transcrevem seu RNA viral em DNA fita dupla
Inserem cópias de seus genomas no núcleo das células hospedeiras
Se integram ao DNA da célula hospedeira com alto grau de eficiência
Raramente provocam resposta imune
Escolha razoável para vetor de inserção gênica
Devem ser modificados  não possam se replicar e infectar o hospedeiro
Técnicas de DNA recombinante  deletar a maioria do genoma retroviral  substituído por uma cópia normal do gene humano
“Inserto”  material genético humano
Retrovírus com defeitos de replicação  propagados em células de embalagem
Células de embalagem  compensam a maquinaria replicativa ausente nos retrovírus
Cópias múltiplas dos retrovírus com o genoma humano  mas não podem se replicar
Retrovírus modificados  incubados com as células somáticas dos pacientes  retrovírus modificados inserem o gene humano normal no DNA da célula hospedeira
Gene inserido codifica o produto gênico normal nas células somáticas dos pacientes
VANTAGENS
–Integração estável e eficiente no genoma
–Pode ser útil quando o objetivo da terapia é ter como alvo apenas células em divisão e evitar células que não se dividem
–Tratamento de um tumor cerebral  células tumorais estão se dividindo, mas os neurônios próximos saudáveis não estão
DESVANTAGENS
–Se integra ao acaso ao DNA do hospedeiro  podem se localizar muito próximo a um proto-oncogene  ativação  tumor
–Maioria pode entrar no núcleo somente quando a sua membrana se dissolve durante a divisão celular  podem infectar somente células em divisão  ineficientes em células de divisão inexistente ou lenta (neurônios, p.ex.)
 
 
 
Vetores adenovirais
Vírus de DNA de fita dupla
Geralmente utilizado na preparação de vacinas
Podem aceitar uma inserção de aproximadamente 8 Kb
Devem ser feitos defeituosos na replicação antes do seu uso na terapia gênica
Habilidade para se endereçar a células que não se dividem
VANTAGENS
–Não se integram ao DNA da célula hospedeira  não vão ativar um proto-oncogene
DESVANTAGENS
–Falta de integração  são eventualmente desativados
–Expressão gênica transiente  necessidade de reintrodução do vetor
–Parte do genoma viral é inativada  vetor quase sempre provoca resposta imune
Desafios da terapia gênica viral
Expressão transiente e em baixo nível
- Produto terapêutico produzido em níveis subterapêuticos (menos que 1%)
–Inserção ao acaso do vírus no genoma do hospedeiro pode afetar a regulação gênica 
–As células às vezes respondem ao DNA exógeno inativando-o  transcrição do gene geralmente pára depois de algumas semanas ou meses
Dificuldades em alcançar ou especificar um tecido-alvo
 – Vetores devem ser modificados para entrarem somente no tecido desejado
Necessidade de regulação precisa da atividade gênica
 – Quantidade da substância fabricada deve ser precisa para algumas doenças
Potencial para inserção mutagênica
 – Potencial para a oncogênese
Terapia de bloqueio gênico
Neutralizar os efeitos de mutações dominantes negativas e de ganho de função 
Terapia gênica para doenças nãoherdadas
2/3 dos protocolos  cânceres não-herdados
10%  AIDS
–Parar a replicação do vírus
–Evitar seu espalhamento para células saudáveis
TP53 gene supressor de tumor
–Perdido em aproximadamente metade de todos os cânceres
–Inserido nos cânceres de pulmão  parar a progressão do tumor
Terapia na linhagem germinativa
Envolve a alteração de todas as células do corpo, incluindo aquelas que darão origem aos gametas
Pode afetar não somente o paciente mas também todos os seus descendentes
Terapia na linhagem germinativa em camundongo
1983
Cópias de um gene do hormônio do crescimento humano  introdução em camundongos
Microinjeção  gene é inserido diretamente no embrião utilizando uma agulha muito pequena
Minoria  genes integrados  gametas também foram modificados  gene transmitido às gerações futuras  camundongo anormalmente grande
Terapia na linhagem germinativa em humanos
Teoricamente possível
Embriões injetados geralmente morrem
Alguns desenvolvem tumores e malformações
Mesmo em uma doença autossômica dominante  50% dos embriões produzidos são geneticamente normais  possibilidade de identificar embriões normais 
Maior facilidade em implantar embriões normais que alterar geneticamente os anormais
Questões éticas associadas à alteração permanente do legado genético humano improvável que a terapia na linhagem germinativa humana seja útil ou desejável
Expressão do fator IX em pacientes com hemofilia B
Efeitos terapêuticos no câncer
Doença isquêmica do coração
Sucessos alcançados em pequeno número de indivíduos
Terapia gênica não é isenta de riscos:
–Inserção mutagênica potencial
–Reação imune adversa a vetor adenovírus 
Terapia gênica vai algum dia fornecer um tratamento seguro ou cura com custo razoável?
Terapia está fornecendo vários novos conhecimentos do significado biológico fundamental
Está se mostrando mais promissora no tratamento de doenças não-herdadas
Potencial de pesquisa considerável
Progresso atual  ainda pode fornecer tratamentos eficazes para algumas doenças humanas importantes