Terapias Gênicas e Celulares (1)

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Terapias Gênicas e Celulares 
Objetivos de Aprendizagem
· Conceito de terapia gênica e celular
· Tipos de terapia gênica
· Metodologia envolvida na terapia gênica de substituição e na de bloqueio gênico
· Aplicação clínica para terapia gênica e celular
· Conceito de célula-tronco e tipos de células-tronco
· Principais protocolos clínicos para terapias gênicas e celulares
· Dilemas éticos na terapia gênica e de células-tronco
· Competência relacionada a metodologia científica: leitura e interpretação de textos técnicos, raciocínio para interpretação de dados e interpretação lógica
Quando se fala de terapia, aborda-se o paciente sobre a situação problema com a anamnese e exame físico para elaboração de diagnóstico de acordo com o recolhimento de dados sobre a situação para que, após uma checagem da hipótese a partir de exames complementares se chegue a um possível tratamento. Sobre tratamento, em geral, ficamos no campo da disfunção bioquímica ou metabólica e alteração de proteína mutante. 
Ex.1: na hemofilia, há a falta de um fator de coagulação (sendo uma proteína e consequentemente oriunda de um gene), que está ausente neste paciente, gerando sangramento e a doença em questão. Em termos de tratamento, geralmente há a reposição proteica de determinado fator ausente. Por ter um tempo curto de duração, a proteína deve ser reposta o tempo todo. 
Ex.2: na diabetes mellitus, pode-se haver o tratamento com injeções de insulina, que é uma proteína. Também pelo curto tempo de duração, deve haver reposição da proteína com determinada frequência.
Atualmente, há outras abordagens mais confortáveis que a reposição, que envolvem uma abordagem que tentaria fazer o próprio organismo do paciente produzir a proteína faltante, seja alterando seu código genético inserindo o gene responsável pela síntese de determinada proteína ou inserindo uma célula saudável com o gene funcionante.
A terapia gênica consiste no tratamento de doenças baseado na transferência de um segmento do material genético (introdução ou modificação de gene ou genes), melhorando a saúde do paciente para a correção daquele fenótipo, das características clínicas daquele paciente. Na terapia celular empregam-se células inteiras para tratar uma doença, com base nas propriedades regenerativas de células tronco ou em outros efeitos, a maior parte dos quais ainda não explicados, das células transplantadas. Ou seja, existem situações em que há a possibilidade de alteração do genótipo (constituição do material genético) do paciente e há situações em que há a necessidade de que parte de seu material genético seja alterado colocando células diferentes, ou seja, células que são geneticamente diferentes do indivíduo e são capazes de realizar a função deficiente no paciente. Tais células são a células-tronco.
TERAPIA GÊNICA
É aquela em que temos tratamento de genes. Tratamento de doenças baseado na transferência de material genético. Pode ser germinativa/zigótica ou somática. As células somáticas já são adultas, a terapia gênica somática se baseia nela. A terapia gênica germinativa geralmente aborda as células iniciais, normalmente nos zigotos. Em termos de expressão, na terapia germinativa, quando há a mudança, há a abordagem geral de todas as células do embrião. Na terapia somática, aborda-se determinado local do corpo (ex.: somente no fígado), tendo a expressão apenas no órgão ou tecido doente. Tais terapias são inclusas na medicina personalizada. Hoje em dia, a maioria das terapias gênicas são somáticas.
Há a diferença de abordagem em ex vivo*, onde as células-alvo são extraídas e manipuladas fora do corpo e depois injetadas no indivíduo, da abordagem in vivo**, onde o gene é inserido no indivíduo diretamente, sem a retirada das células-alvo para manipulação em laboratório. Atualmente ambas as técnicas são usadas com frequência. As células candidatas para o tratamento devem ser avaliadas quanto ao acesso fácil, tempo de vida longo e com boa capacidade de proliferação (principalmente quando se fala de um tratamento pela técnica ex vivo). A célula tronco hematopoiética é uma boa célula para este tipo de tratamento, por exemplo.
* Ex.: há uma doença nas células-tronco hematopoiéticas. Em um tratamento gênico ex vivo, elas são retiradas, tratadas e devolvidas para o doente.
** Ex.: células do sangue são interessantes para o tratamento ex vivo. Células neuronais são interessantes para o tratamento in vivo.
Em um tratamento com células autólogas usa-se as células do próprio paciente. Em um tratamento com células heterólogas, as células usadas são de outro indivíduo.
Tipos de terapias
TERAPIA DE SUBSTITUIÇÃO GÊNICA
Maioria das terapias gênicas. Relacionado a uma doença causada por um gene defeituoso ou ausente. Há a inserção de um gene saudável. Não se retira gene algum, apenas se insere. A substituição é da função do gene. 
Acontece desde 1999, com o primeiro sucesso em um paciente com deficiência de Adenosina deaminase (ADA), uma enzima que quando deficiente causa imunodeficiência combinada celular com defeito grave em T e o desenvolvimento dos linfócitos B que resulta em susceptibilidade a infecções graves, fazendo com que haja a necessidade de um isolamento total do paciente. Neste caso, assim como em alguns outros, o paciente faz o chamado ‘day care’. O paciente entra pela manhã ou tarde e faz uma infusão como uma transfusão de sangue. Após isso, sai do hospital e volta depois para realizar o mesmo procedimento já que ao decorrer do tempo os linfócitos tratados vão morrer e haverá a necessidade do tratamento novamente. Logo, não é necessariamente uma terapia curativa, pode ser paliativa, como o caso do tratamento para ADA.
A terapia consiste na inserção de um vírus que carreia o gene normal. DNA-recombinação faz com que haja uma inserção do gene no material genético do vírus. Há uma infecção com o vírus com o gene desejado. No caso de uma terapia ex vivo, transplanta-se as células já com esse gene inserido.
Na terapia de DNA-recombinante, há recorte de materiais genéticos e do vírus que carreia o gene recortado. O vírus deve ter duas características: presente potencial de Infectividade e ausente de potencial de patogenicidade. Podem haver vetores não-virais, DNA puro, DNA embalados em Lipossomos e cromossomos artificiais. Os vírus consistem em retrovírus modificados (o problema deles é que apresentam pouca capacidade de comportamento de material genético) e adenovírus modificados (apresenta grande capacidade, mas não se replicam dentro da célula e não se integram no material genético, logo apresenta menor chance de superexpressão do material genético, sendo uma vantagem nesse sentido). Há também adenovírus associados modificados e herpes vírus modificados (passa facilmente pela barreira hematoencefálica, ótimo para tratamento de disfunções neurais).
Esse vírus vai ser inoculado no paciente, portanto, na verdade, fazemos uma infecção de vírus com o gene que queremos, podendo ser in-vivo (direito no paciente) ou em uma placa de petre (ex-vivo). Temos, então esse vírus levando o material genético. No caso dessa representação foi utilizado o retrovírus. Essas células foram feitas em ex-vivo, por conta de terem culturas de células e, depois que elas passam a aumentar de quantidade, se insere de novo na criança por transfusão. No caso da ADA é ex-vivo, com manipulação genética externa heteróloga, onde não se está utilizando o material próprio do indivíduo. Esse processo é feito todo em laboratório. De forma que se pega o bebê, coloca em daycare, faz infusão e manda o paciente para casa. Em geral, resolve-se bem a sintomatologia. Necessariamente se precisa dos vírus, tanto ex-vivo quanto in-vivo, de forma que se injetar diretamente o material genético dentro da célula, aquele material genético vai quebrar. O vírus “engana”, de forma que ele precisa entrar em uma célula para se dividir, usa o maquinário do nosso material genético para se dividir (não consegue se dividir por conta própria). Na verdade, simulamos uma situação para aquele gene seja incorporado aoindivíduo. A única questão é que o vírus não pode ser letal ou patogênico a ponto de ser letal. Todos os vírus são atenuados. Obviamente não uso um vírus como o HIV, uso, por exemplo, um retrovírus (bem mais “bonzinho”, porém ainda precisa ter o potencial de Infectividade).
Ex.: Hemofilia – Se aumentar a expressão gênica em 5% o paciente já para de sangrar. A qualidade de vida e a longevidade são aumentadas consideravelmente. Não necessariamente tem que colocar muito vírus com muito material genético. O mesmo ocorre na ADA, por exemplo.
Alguns podem gerar respostas e alguns são patogênicos. Manipulação genética – Faz-se a seleção de alguns vírus, manipula geneticamente inserindo alguns genes neles para que fiquem geneticamente menos agressivos. O vírus é manipulado em laboratório para que, dessa forma, ele não seja patogênico. Nos primeiros ensaios clínicos, a imensa maioria dos pacientes morreu, não por conta da doença, mas por conta da viremia. A entrada do vírus continuou necessária, de forma que seja possível sua entrada no núcleo. Em contrapartida, a parte lítica é retirada, evitando, assim, a destruição celular (normalmente não são utilizados). Dessa forma, o vírus é utilizado porque ele precisa invadir uma célula para se replicar, infectando a célula, algum material genético do vírus se integrará no material genético da pessoa e alguns não.
Para fazer esse tipo de terapia, necessito de uma terapia laboratorial chamada de tecnologia de DNA recombinante. Essa tecnologia é conhecida desde o início dos anos 2000. Conseguimos fazer recortes do material genético que queremos do vírus para que ele possa ser integrado. 
Glybera: Um dos medicamentos liberados para uso em pacientes (2014). Terapia gênica para uma doença genética rara relacionada aos triglicerídeos. O custo é grande (1,11 milhão de euros para tratamento do paciente). 
· Deficiência da produção de enzima lipoproteína lipase responsável pela digestão de gordura. Quando esses pacientes apresentam essa mutação, acabam falecendo por pancreatites graves. Esses pacientes, portanto, podem morrer de pancreatite fulminante, DM, desnutrição, problemas cardiovasculares (decorrente acúmulo excessivo de gordura). 
As empresas farmacêuticas estão investindo grandiosamente nesses tipos de medicamento especializado. Nessas situações é cruel, se o paciente não usa o medicamento ele morrerá, porém os custos são gritantes. 
Requisitos essenciais: para entender e fazer com que ela aconteça
· Identificação do defeito molecular – tenho que saber especificamente qual é o gene que quero tratar (expressa mais? Expressa menos?) e qual é o produto final daquele gene, qual é o produto desse defeito. Ou seja, é necessário entender qual é o defeito.
· Uma cópia funcional do gene – Tenho que obter em algum lugar, seja do próprio indivíduo ou do laboratório para inserir no indivíduo.
· Conhecimento do mecanismo fisiopatológico (perda de função ou ganho de função) – Não está funcionando porque não tem ou aquele defeito é porque está produzindo demais. Na substituição, geralmente se usa para quando não está produzindo nada ou quase nada. Entretanto, existem situações onde a produção é excessiva.
· Razão risco-benefício favorável – Assim que olhamos para os protocolos, se tenho um tratamento com menos riscos e mais benefícios ao paciente, substituir por uma terapia gênica às vezes não valha a pena, de forma que ela também apresenta seus riscos. Quando buscamos a terapia gênica geralmente é decorrente não ter outra saída (aquele tratamento não agregou nada ou o paciente está morrendo e não apresenta outro tratamente aparente).
· Componentes reguladores apropriados para o gene transferido;
· Uma célula-alvo apropriada (meia vida longa e bom potencial replicativo in vivo), acessível para introdução direta do gene;
· Forte evidência de eficácia e segurança
· Acordo regulatório
Todos os outros protocolos eram experimentais, o Glybera foi liberado no mercado por uma indústria farmacêutica. 
Entender o potencial desses vírus é fundamental. A técnica de introdução dos genes em células alvo em geral são vivos. Entretanto, podemos ter, também, outros tipos de vetores não virais, tem para DNA puro (não muito utilizado, não utilizado em humanos), e outros que são embalados em outras estruturas como lipossomos, cromossomos artificiais, que ainda estão em desenvolvimento. O ideal é conseguir uma técnica que não envolva mais os vírus. Entretanto, para humanos, ainda os usamos. Quais vírus são esses?
· Retrovírus modificado – Só conseguem carregar pequena quantidade de material genético (8000 bases). O vírus não comporta o material genético se ultrapassar 8000 bases. 
· Adenovírus modificado: Comportam até 30000 bases, conseguindo carregar a imensa maiores dos genes que temos. Possuem a capacidade de invadir, entretanto são incapazes de se replicarem dentro das células, não se integram no material genético (quando a célula morrer, o material genético morre com ela), se ela se integrar no material genético e puder se dividir, em uma célula hematopoiética jovem, por exemplo, consigo manter a produção daquela proteína. Pode parecer uma desvantagem, mas é uma vantagem, de forma que consigo controlar o produto do material genético (evitando a superexpressão do material genético). Portanto, às vezes, a integração desse material genético com o nosso material genético consegue ser uma vantagem. Na de substituição gênica, ainda, temos outros tipos de vírus importantes: Os adenovírus associados e os Herpes Vírus modificados (o melhor vírus para entrar no neurônio, passa muito facilmente pela barreia hematoencefálica, de forma que se estou fazendo uma terapia para SNC, é o mais recomendável). 
Aceita altas inserções. 
Terapia de substituição gênica: Quais são os protocolos que já existem? Temos para várias doenças como anemia falciforme, talassemia, fibrose cística, enfisema hereditário, tumores cerebrais. Por que terapia gênica para tumores cerebrais? A primeira opção é a remoção cirúrgica. E se ele se localizar em algum local neurológico de grande importância? O risco cirúrgico para o surgimento de sequelas passa a ser grande. Mesmo que o tumor for benigno, ele vai continuar se expandindo, podendo levar o paciente ao óbito pela sua expansão, apesar de apresentar-se benigno. O que fazer? A terapia gênica passa a ser a solução no caso, de forma que vai inibir o desenvolvimento e crescimento tumoral. Poderíamos pensar em inibir ou destruir as células cancerosas por transferência gênica. O que acontece com o câncer? Principalmente com células cancerígenas malignas? Uma das coisas é que elas enganam o sistema imune, não expressando antígenos suficientes para que elas sejam reconhecidas. E se passar a expressar? A resposta está na terapia gênica. É possível colocar um gene naquela célula, obrigando a célula a manifestar que “está doente”, dessa forma “faço uma vacina” contra isso porque eu não consigo matar uma célula cancerígena do ponto de vista imunológico decorrente ao fato da mesma não manifestar antigenemia (principalmente em um estado mais avançado). Se eu fizer com que aquela célula comece a expressar algum tipo de antigenemia, posso fazer com que ela acabe morrendo por resposta do sistema imune ou fazer com que ela comece a expressar alguns genes que são mais suscetíveis a drogas ou ainda, fazer com que determinados vírus (oncolíticos) destruam essas células tumorais quando reconhecerem e se reproduzirem nas células tumorais. 
Se eu tenho um tratamento eficiente, ainda não é a hora da terapia gênica. Entretanto, se não há um tratamento eficiente ou se o paciente irá ser perdido por conta dessa situação, é fundamental explorar novas estratégias para serem abordadas, como as terapias gênicas. Tenta-se, primeiro, a terapia medicamentosa. Não é só para doença gênica, pode ser também, uma estratégia de combate ao câncer, assim como em doenças não herdáveis como a tuberculose, AIDS (estimulando a imunidade), melanoma maligno (terapia gênica já chegando ao Brasil), etc. Temos uma série de possibilidadesmuito além das doenças gênicas. 
Terapia gênica e câncer: Estratégias 
· Morte direta de células cancerosas por transferência gênica (ex. introdução do p53 – indução de morte celular, aumento de susceptibilidade a drogas)
· Recrutamento do sistema imune para morte de células tumorais (sinalização de células tumorais)
· Vírus oncolíticos procuram e destroem células tumorais (vírus que só se reproduzem em células tumorais).
A imensa maioria das terapias gênicas é por substituição. De forma que são utilizadas tanto quando há falta ou baixa produção quanto quando há superprodução, como mieloide (produção de muitas proteínas). O Alzheimer apresenta uma hiperexpressão de algumas proteínas inadequadas. Por outro lado, a doença que está mais sendo trabalhada é a doença de Huntington, sendo uma demência que abre o quadro por volta dos 40 anos de idade, paciente é normal e passa apresentar coreia de Huntington e demência. Quadro irreversível e letal. O problema principal é que ela é autossômica dominante e 50% dos filhos podem ter. Essas famílias são grandes, podendo acometer tanto homens quanto mulheres. É um dilema, de forma que quando se faz um diagnóstico geralmente se faz em diversos familiares concomitantemente. Qual é o problema dessa doença? Uma proteína chamada de Huntingtina que se acumula e não se sabe exatamente qual é sua função, mas se sabe que ela começa a degenerar, como se fosse um quadro demencial, onde os pacientes começam a ter desintegração de células do SNC pelo acúmulo dessa proteína. Dessa forma, se eu der o gene da Huntingtina para esse indivíduo, só vou piorar o quadro do paciente, favorecendo a produção dessa proteína. O que é preciso fazer? Fazer o bloqueio do gene via terapia de bloqueio gênico, onde eu bloqueio o gene, ou o RNA dele ou a própria proteína. Como bloqueio? Construo uma sonda molecular que não deixa aquele material genético ser livre ou não deixa aquele RNAm ser transcrito, por exemplo. Vejamos, o gene daquele indivíduo está superexpresso, de maneira que aquela produção é prejudicial e eu quero cessá-la. Dessa forma, construo uma sequência de material genético que vai grudar naquele gene, fazendo com que o mesmo pare de funcionar. Podendo também, destruir o RNAm, não tendo a transcrição daquele gene. O bloqueio gênico é uma segunda (além da substituição gênica) estratégia para trabalharmos com esses pacientes. Superexpressão remete o pensamento à terapia de gênica de bloqueio. Mais raro, mas é uma situação de ganho de função. Todas elas são perdas de função, essa é de ganho de função.
EDIÇÃO DE GENES
O DNA é inserido, deletado ou trocado no genoma de um organismo utilizando nucleases (enzimas) constriídas por engenharia genética. Essas nucleases criam sítios de quebra específicos na dupla hélice na localização desejada do genoma.
Terapias gênicas – Riscos
· Respostas adversas ao vetor ou combinação vetor-doença. Ex.: paciente morre, pois o vírus foi muito agressivo. 
· Mutagênese de inserções causando neoplasia maligna. Por exemplo, os retrovírus são previsíveis no quesito de onde irão se incorporar, os Herpes, por exemplo, não. Portanto, ele pode se incorporar em um lugar que vai desenvolver um câncer por exemplo.
· Inativação de inserção de um gene essencial. Muito raro. Dilema mais para zigoto, nas terapias somáticas as células afetadas vão morrer e serão supridas. 
O que mais temos de terapias gênicas sendo realizadas? Desenvolvimento de terapias gênicas para alterações cardíacas, principalmente relacionadas ao colesterol e assim por diante. Já tem protocolos acontecendo, onde em países como os EUA e o Japão já apresentam drogas sendo utilizadas e registradas. Por exemplo, o Nitrogen já é utilizado para tratamento de tumores de cabeça e pescoço. 
A terapia gênica nem sempre é exclusivamente tratamento. Quando fazemos em animais e plantas chamamos de transgênico. Existe um dilema na área esportiva que é a terapia gênica com a eritropoietina (dopping). Na década de 2000 o dopping começou a acontecer, onde o paciente injetava eritropoietina para melhora no rendimento físico de forma exógena. Quando você utiliza a terapia gênica com o gene da eritropoietina com a incorporação no material genético nesse indivíduo, cria-se um dilema, é exógeno ou não é? Ano passado, foi criado um anti-dopping para genes de eritropoietina, onde foi criado uma nova metodologia. 
TERAPIA CELULAR
Empregam-se células inteiras e células-tronco para o tratamento de enfermidades. Quando se fala sobre células-tronco, é fundamental o conhecimento de determinados conceitos:
Para serem consideradas células-tronco, as células necessariamente precisam ser indiferenciadas com potencial de diferenciação (plasticidade) e capacidade de auto-renovação. 
Caracterização: Embrionárias (totipotentes e pluripotentes) e adultas (multipotentes e pluripotentes induzidas):
· Totipotente - São encontradas no zigoto e na mórula (até 16 células), tem plasticidade, são indistinguíveis uma das outras, podem virar o que quisermos até estruturas extra-embrionárias (ex: placenta), de fácil manutenção. Pode se diferenciar em qualquer coisa, desde um zigoto completo a anexos embrionários. 
· Pluripotente: São encontradas nos blastocistos (4-5dias, antes da diferenciação em ectoderma, mesoderma e endoderma), tem plasticidade diminuída, podem virar o que quisermos (de qualquer um dos três folhetos embrionários, menos anexos embrionários), mas não estruturas extra-embrionárias (ex: placenta), de difícil manutenção.
· Células-tronco de pluripotência induzida: Em 2006, foi criado uma técnica onde ocorreu uma reprogramação genética de células de pele (já diferenciada) em células pluripotentes com caracterísiticas muito semelhantes. Essa célula consegue, novamente, se diferenciar em diferentes tecidos. Essa reprogramação genética foi, de certa forma, uma revolução. Até então, existiam controvérsias para a utilização de células-tronco embrionárias baseadas em dilemas éticos, com a chegada da criação da pluripotência induzida, esse panorama mudou. Não é mais necessário a utilização das células embrionárias. Atualmente as pluripotentes são as mais ultilizadas. 
· Multipotente - São capazes de gerar um número limitado de células especializadas, em geral células dos tecidos de que são provenientes. Ex. MO, sangue, cordão umbilical, neurais e células mesenquimais. Uma célula jovem de linhagem sanguínea é um exemplo, podendo virar neutrófilos, basófilos...
· Unipotente – “Vai ser só aquilo”, o eritroblasto é um exemplo, visto que ela só vai ser eritrócito.
Atualmente, percebe-se que as células-tronco adultas apresentam nichos, dessa forma, podemos ter reservas endógenas de tecidos de células-tronco. Essas células, além de se localizarem na placenta e medula óssea, podem estar no omento, intestino e algumas células perivasculares. Localizados na medula óssea, nas criptas do tronco intestinal (multipotentes com pouca capacidade de diferenciação), neurônios e células gordurosas (apresentam muitas células-tronco, já sendo utilizadas em terapias). Quais são as aplicações potenciais para isso? 
Há situações onde há falência tecidual que gera um distúrbio orgânico, por exemplo, podendo ser uma alteração específica na qual aquele tecido morre ou podemos ter outra situação onde ocorre perda total do órgão, necessitando de uma regeneração. Na medicina regenerativa, a ideia seria o reparo de órgão por trauma ou doença (como doenças cardiovasculares e lesões medulares), tratamento de doenças degenerativas como o Parkinson, a hepatite, diabetes, leucemia e queimaduras, faturas completas e doenças autoimunes.
Já aconteceram alguns transplantes em fetos para doenças com diagnóstico pré-natal. Também temos a produção de alguns tipos de proteínas por essa terapia e alguns tratamentos para problemas hematológicos que são os mais usados atualmente. 
Técnica de obtenção de células-tronco: Ou é retirado do embrião ou se cria a célula em laboratório. Na clonagem terapêutica ainda podemos associar as células-tronco e terapias gênicas (se precisarmos podemosfazer as duas coisas simultaneamente). 
Primeiro tratamento de células-tronco no Brasil: Paciente Nelson. Foi realizada a introdução das células-tronco decorrente infarto agudo do miocárdio intenso. Não apresentava doadores, foi submetido a essa terapia. A evolução e o prognóstico foram favoráveis por conta das terapias com células-tronco. 
Uma das coisas que já estão sendo vistas é se seria interessante a realização do tratamento com células tronco em crianças com lesão cerebral por hipóxia.
A questão do Parkinson: Ocorre a perda celular, na literatura já há relatos de experimentos pró-terapias gênicas no tratamento dessa enfermidade. 
Engenharia tecidual: Paciente com trauma de traqueia onde perdeu parte dela. Realização de uma reconstrução 3D associada com um revestimento celular com as células do próprio paciente nesse molde (tratamento conjunto). Na medida em que começou a ter esse revestimento, os índices de rejeição da prótese caíram. 
Lei de biossegurança: Lei que regulamenta a questão dos embriões congelados. Uma lei que acabou regulamentando algo que não se faz mais. Afeta mais as clínicas de fertilização do que efetivamente a equipe da terapia de células-tronco. 
RESUMÃO
A terapia gênica é o conjunto de técnicas genéticas utilizadas em tratamentos que ainda não são uma realidade. Existem estratégias de tratamento para doenças genéticas. A partir do fenótipo clínico, a expressão clínica ou laboratorial do indivíduo, propõe-se uma intervenção médica, como cirurgia corretiva, estética etc. É um tratamento de fenótipo quando não é possível ser curada, trata de maneira paliativa, ou seja, melhorar a qualidade de vida do paciente. Tem que ver se a doença é decorrente de uma proteína mutante, se a doença é decorrente de uma disfunção genética, se não pode substituir esse gene, aumentando a função residual por reposição dessas proteínas. Durante a abordagem familiar em casos de câncer, HAS, em geral as famílias ficam preocupadas se vão passar a doença para os filhos. Então na consulta, faz detecção de portadores e diagnóstico pré-sintomático.
A terapia gênica é o tratamento de doenças baseado na transferência de material genético, como um gene, em geral, porque é funcional, fazendo modificação ou introdução dele. Para ter transferência de material genético, precisa de DNA no núcleo da célula alvo. Então não dá para fazer terapia gênica em hemácia, mas dá em células hematopoiéticas jovens, como na anemia falciforme. A terapia visa melhorar a saúde do paciente pela correção do fenótipo mutante. Para plantas é a transgenia, segue o mesmo princípio. A terapia pode ser feita tanto na fase embrionária (terapia embriológica) quanto na adulta (terapia somática). Na adulta, faz naquela única célula específica, como no hepatócito para hemofilia, na célula hematopoiética etc. Em um zigoto, todas as células têm a possibilidade de integrar aquele material genético, pois elas vão gerar todas as outras, então trata o genoma inteiro do indivíduo. 
O ex-vivo e in-vivo em geral se fala em terapia somática. O ex-vivo é quando a célula alvo do paciente é tirada do indivíduo, tratada fora dele e depois é retornada, como fazer aspiração de medula, tirar as células hematopoiéticas, fazer a terapia gênica naquelas células e depois devolver para ele. No in-vivo, injeta o tratamento direto na pessoa. Em célula neurológica central, faz in-vivo, mas em célula hematopoiética pode fazer coleta da medula e fazer ex-vivo. No fígado, é melhor in-vivo porque é difícil extrair hepatócito e devolver depois. A ex-vivo normalmente é feita com células que proliferam muito rápido, como hematopoiéticas e epiteliais. As células candidatas devem ter fácil acesso, tempo de vida longo e proliferação rápida. 
Os tipos de terapia gênica são substituição gênica (modifica diretamente o gene causador), bloqueio gênico e terapias para doenças não herdadas. Na substituição gênica não substitui o gene, mas sim sua função. Na hemofilia, falta uma proteína, o fator IX de coagulação, ao invés de trocar o gene da hemofilia, coloca um gene novo que produza a proteína. Não substitui, põe outro. Na terapia de substituição gênica é a que troca a função, tudo que é proteico pode substituir.
A ADA-SCID gera uma imunidade celular absurdamente fraca que acomete as células T, a pessoa fica em bolha de plástico, tudo deve ser esterilizado. Tem que tratar o linfócito T ou o linfoblasto, precisava fazer transplante de medula e em 1999 foi liberada a terapia gênica, que é feita com infusão do medicamento sempre que o paciente indicar piora do quadro. Não tem como injetar ele todo porque na corrente tem enzima que quebra nucleotídeo, então é necessário que o medicamento chegue no núcleo, o que só acontece com um vetor, ou seja, um carreador desse gene, uma bactéria, um vírus em geral. Integra o material genético, que é o tratamento, nesse vírus e coloca na célula do indivíduo, promovendo uma infecção por vírus. O vírus entra na célula junto com o material genético, porque o vírus precisa invadir a célula para se replicar, quando se replicar, vai se manter populacionalmente. Alguma parte do material do vírus vai se integrar a célula do indivíduo, algumas não, mas não precisa ser 100%. Após obter as células, como linfoblastos, faz a terapia com gene no vírus, coloca na cultura de linfoblasto do indivíduo e reinjeta tudo nele. O material também pode ser injetado diretamente no local de ação, como na MO (não no caso de ADA). O Glybera é para doenças com deficiência de lipase, responsável pela digestão de gordura, cura pancreatite, diabetes, desnutrição e problemas cardiovasculares decorrentes da falta dessa enzima.
Os requisitos essenciais para a terapia gênica são:
1- Identificação do defeito molecular
2- Precisa arranjar uma cópia funcional desse gene (produzir)
3- Entender o mecanismo fisiopatológico (se tem ganho ou perda de função. Em geral, as mutações genéticas fazem perda)
4- Ter protocolo razão risco-benefício favorável (principalmente porque não tem outro tratamento e a pessoa pode acabar morrendo)
5- A célula alvo deve ser apropriada (consigo acessar)
6- Deve ter forte evidência de eficácia e segurança
7- Acordo regulatório do país. 
Além do vírus, pode usar como vetor o DNA puro, DNA embalado em lipossomos (gotículas de gordura que aceitam grandes inserções) e cromossomos artificiais. Se for vírus com potencial patogênico, não deve fazer porque o paciente vai morrer, ele deve estar atenuado, ele se insere na célula, mas não causa a doença. Pode ser retrovírus modificado (mais usado) e adenovírus modificado. Usa um ou outro dependendo do tamanho do material genético que quer inserir, se for muito grande, não dá para colocar retrovírus, só no adeno. Além disso, adenovírus não chega no SNC, mas o herpes vírus entra muito bem e invade neurônios. Então a escolha do vírus depende do tamanho e da capacidade de invasão do vírus dentro da célula que quero tratar. O adenovírus não se integra ao DNA da célula hospedeira, então tem expressão transitória do gene que vai ser inserido.
Câncer e HIV não são monogênicas, pode ter 7 a 8 genes envolvidos, não dá para substituir a função de todos, são doenças não herdadas. O HIV causa imunodeficiência porque ele não produz antígeno reconhecível, não deixa traços, se esconde no SI. Não tem como produzir anticorpos contra esse vírus, então não conseguimos reconhecer ele e tratar. A ideia do tratamento é inserir na célula contaminada com HIV um antígeno e fazer a imunoterapia contra esse antígeno que vai reconhecer as células infectadas, faz anticorpos contra ele. A ideia para células tumorais é a mesma, porque com o tempo elas não são mais reconhecidas pelo SI, ficam indiferenciadas. Além disso, em casos de câncer é possível inserir gene apoptótico nas células tumorais. Para melanoma é a terapia baseada em telomerase, porque 50% dessas células são imortais.
Pode ter perda ou ganho de função, se tiver ganho, tem que bloquear. Na terapia de bloqueio gênico o gene está sendo lido demais, então usa um RNA complementaràquele gene como bloqueio e não deixa transcrever o gene, porque o RNA vai estar impedindo. Doenças que causam proliferação de proteína anômala, inclusive Alzheimer, estão sendo pensadas dessa forma.
A terapia gênica possui riscos, como respostas adversas ao vetor, mutagênese se inserções, causando neoplasia maligna e inativação de inserção de um gene essencial.
O dopping genético pode ser considerado uma terapia gênica quando se introduz o gene da eritropoietina para aumentar a oxigenação corpórea e produzir Hb, o que é difícil de pegar porque não tem teste para isso. Ao invés de injetar eritropoietina, injeta o gene e diz que é da pessoa. Entretanto, já tem técnica molecular para rastrear doping genético. 
A terapia celular é diferente porque pega a célula inteira, não só o gene, para tratar a doença. É baseada nas propriedades regenerativas da célula, ela vai ser transplantada. A célula tronco (CT) tem 2 propriedades, que são como autorrenovação (gera filhas idênticas) e plasticidade (potencial de diferenciação em outro tipo de célula). Tem CT embrionária e adulta. A embrionária pode ter totipotente (maior plasticidade, pode se desenvolver em qualquer tecido) ou pluripotente (diferencia em muitos tecidos, mas não todos, como em estruturas extra-embrionárias). Totipotente é no estágio de mórula, todas são exatamente iguais. A pluripotente é no estágio de blastocisto. A partir disso, são células adultas. A CT de pluripotência induzida é quando, em laboratório, uma célula mais adulta é transdiferenciada (indiferenciada) para pluripotência, ou seja, induz a reprogramação dela, então ela volta ao estado de pluripotência. As CT adultas são células indo para diferenciação, tem as multipotentes (do mesênquima com diferenciação para tecidos de endo, meso e ectoderma, são primitivas. Elas podem gerar, normalmente, células do tecido em que são provenientes). Então as CT adultas podem ser multipotentes e de pluripotência induzida. As CT adultas podem ser encontradas na MO, na placenta (sangue do cordão umbilical), no omento, e nas células perivasculares do tecido adiposo, além de reservas endógenas teciduais, como nos nichos de células tronco nas cristas epiteliais, neurais, epiteliais. As CT do cordão umbilical são do sangue, são células hematopoiéticas, que são multipotentes. 
As aplicações potenciais da terapia celular em geral é substituição de tecido, como nervoso, miocárdico em IAM etc. É uma medicina regenerativa. Não troca gene, pega uma célula íntegra, por isso não tem in nem ex-vivo. Faz tratamento de queimaduras, doenças autoimunes. A medicina regenerativa para melhorar tecidos e órgãos é boa para manipular o órgão fora do corpo e repará-lo, devolve para o dono sem rejeição, passando a medicina para personalizada e individual (deixa de ser global), além de reparo por doenças degenerativas, traumas e autoimunes.
A utilização de CT embrionárias são um problema. A lei apenas permite a utilização por embriões gerados in vitro, que sejam inviáveis e congelados há mais de 3 anos, além da autorização dos genitores.