Biotecnologia_aplicada_a_saude

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Curso de Pós-Graduação Lato Sensu a Distância 
 
 
 
 
 
 
 
Biotecnologia 
 
 
Biotecnologia Aplicada à 
Saúde 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autor: Cristiano Marcelo Espinola Carvalho 
 
EAD – Educação a Distância 
Parceria Universidade Católica Dom Bosco e Portal Educação 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
UNIDADE 1 – BIOTECNOLOGIA APLICADA A PROBLEMAS DE SAÚDE ......... 03 
1.1 Conceitos fundamentais .................................................................................... 03 
 
UNIDADE 2 – ANTICORPOS MONOCLONAIS ..................................................... 11 
2.1 Histórico ............................................................................................................ 11 
2.2 Imunoglobulinas como Medicamentos .............................................................. 14 
 
UNIDADE 3 – VACINAS DE DNA .......................................................................... 25 
3.1 Tipos de vacinas ............................................................................................... 25 
3.2 Produção de vacinas ......................................................................................... 30 
3.3 Aspectos tecnológicos ....................................................................................... 31 
 
UNIDADE 4 – ENGENHARIA DE TECIDOS E ÓRGÃOS ...................................... 36 
4.1 Histórico ............................................................................................................ 36 
4.2 Engenharia de tecidos ....................................................................................... 38 
 
UNIDADE 5 – TERAPIA GÊNICA .......................................................................... 48 
5.1 Princípio ............................................................................................................ 48 
 
REERÊNCIAS ......................................................................................................... 54 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 1 – BIOTECNOLOGIA APLICADA A PROBLEMAS DE 
SAÚDE 
 
O objetivo dessa unidade é apresentar o conceito de biotecnologia, bem 
como o histórico de suas aplicações em saúde. 
 
1.1 Conceitos Fundamentais 
 
Biotecnologia pode ser definida como a aplicação prática do conhecimento 
através do uso de organismos vivos. Em seu sentido mais amplo compreende a 
manipulação de microrganismos, plantas e animais, objetivando a obtenção de 
processos e produtos de interesse. 
Desta forma, podemos assumir que vem sendo praticada desde os tempos 
que remontam à origem da nossa civilização, quando o homem começou a utilizar a 
atividade microbiana para produzir alimentos fermentados. Os sumérios e babilônios 
- 6000 a.C. já produziam bebidas alcoólicas por fermentação de grãos de cereais. 
 
Fonte: http://migre.me/iSUz7 
 
Por outro lado, como a definição de um setor de atividades depende dos 
interesses dos grupos envolvidos, muitas vezes reflete a visão dos setores 
 
 
 
 
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profissionais predominantes. Por isso, encontramos mais de uma dúzia de definições 
diferentes do termo, que de acordo com a FATEC (s/d), são: 
 Organization for Economic Co-Operation and Development (OECD): A 
aplicação dos princípios da ciência e da engenharia no tratamento de 
matérias por agentes biológicos na produção de bens e serviços (1982). 
 Office of Technology Assessment (OTA): Biotecnologia, de uma forma 
abrangente, inclui qualquer técnica que utiliza organismos vivos (ou partes 
deles) para obter ou modificar produtos, melhorar plantas e animais, ou 
desenvolver microrganismos para usos específicos (1984). 
 European Federation of Biotechnology (EFB): Uso integrado da 
bioquímica, da microbiologia e da engenharia para conseguir aplicar as 
capacidades de microrganismos, células cultivadas animais ou vegetais 
ou parte dos mesmos na indústria, na saúde e nos processos relativos ao 
meio ambiente (1988). 
 E.H. Houwink: o uso controlado da informação biológica (1989). 
 Biotechnology Industry Organization (BIO): em sentido amplo, 
Biotecnologia é "bio" + "tecnologia", isto é o uso de processos biológicos 
para resolver problemas ou fazer produtos úteis (2003). 
 
 
 
 
 
Fonte: http://migre.me/iSUDk 
 
A Biotecnologia abrange diferentes áreas do conhecimento que incluem a 
ciência básica (Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia celular, Genética, 
Genômica, Embriologia, etc.), a ciência aplicada (Técnicas imunológicas, químicas e 
bioquímicas) e outras tecnologias (Informática, Robótica e Controle de processos). 
 
 
 
 
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Historicamente, a proposta de dois cientistas da Universidade de Cambridge, 
Inglaterra, o americano James D. Watson e o inglês Francis Crick (1953), de um 
modelo helicoidal para a molécula de DNA representa, um marco fundamental para 
a Biologia Molecular e, consequentemente para a Biotecnologia. 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: http://migre.me/iSUIn 
 
Mas a divisória entre a Biotecnologia clássica e a Biotecnologia moderna é 
uma série de experiências realizadas por Herbert Boyer e Stanley N. Cohen que 
culmina em 1973 com a construção de um gene com parte do DNA bacteriano e 
parte do DNA de sapo (Xenopus laevis). Seus experimentos permitiram a criação de 
células artificialmente construídas para produzir proteínas encontradas na natureza 
ou novas proteínas, demonstrando assim o potencial impacto da engenharia 
genética na medicina e farmacologia, indústria e agricultura. 
A Engenharia Genética ocupa um lugar de destaque como tecnologia 
inovadora, seja porque permite substituir métodos tradicionais de produção 
(Hormônio de crescimento, Insulina), seja porque permite obter produtos 
inteiramente novos (Organismos transgênicos). 
 
 
 
 
 
Fonte: http://migre.me/iSUUf 
 
 
 
 
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A biotecnologia moderna trabalha com partes de organismos (células e 
moléculas), frequentemente modificando-as com técnicas de engenharia genética, 
em contraposição à biotecnologia clássica, que utiliza organismos vivos em sua 
forma original e melhoramento genético tradicional (SILVEIRA; BORGES, 2004). 
No entanto, a manipulação gênica não é a única ferramenta disponível na 
biotecnologia. Segundo Malajovich (2012), a biotecnologia abrange hoje uma área 
ampla do conhecimento que provém da ciência básica (biologia molecular, 
microbiologia, biologia celular e genética, entre outras), da ciência aplicada (técnicas 
imunológicas e bioquímicas, assim como técnicas decorrentes da física e da 
eletrônica), e de outras tecnologias (fermentações, separações, purificações, 
informática, robótica e controle de processos). As potencialidades de aplicação da 
biotecnologia são muitas. Trata-se de uma rede complexa de conhecimentos que 
geram produtos e processos biotecnológicos que fazem parte do nosso dia a dia, 
conforme quadro abaixo. 
 
Quadro 1 – Aplicações da biotecnologia 
Setores Tipos de produtos ou serviços 
Energia Etanol, biogás e outros combustíveis (a partir da Biomassa) 
Indústria Butanol, acetona, glicerol, ácidos, vitaminas, etc. Numerosas enzimas para outras indústrias (têxtil, de detergentes, etc.). 
Meio ambiente Recuperação de petróleo, tratamento de águas servidas e de lixo, eliminação de poluentes. 
Agricultura 
Adubo, silagem, biopesticidas, biofertilizantes, mudas de plantas 
livres de doenças, mudas de árvores para reflorestamento. Plantas 
com características novas incorporadas (transgênicas): maior valor 
nutritivo, resistência a pragas e condições de cultivo adversas (seca, 
salinidade, etc.). 
Pecuária 
Embriões, animais com características novas (transgênicos), vacinas 
e medicamentos para uso veterinário. 
Alimentação 
Panificação (pães e biscoitos), laticínios (queijos, iogurtes e outras 
bebidas lácteas), bebidas (cervejas, vinhos e bebidas destiladas) e 
aditivos diversos (shoyu, monoglutamato de sódio, adoçantes,etc.); 
proteína de célula única (PUC) para rações, alimentos de origem 
transgênica com propriedades novas. 
Saúde 
Antibióticos e medicamentos para diversas doenças, hormônios, 
vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, tratamentos novos, etc. 
Fonte: Malajovich, 2012. 
 
 
 
 
 
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Por ser uma atividade baseada em conhecimentos multidisciplinares, que 
utiliza agentes biológicos para fazer produtos úteis ou resolver problemas, podemos 
considerá-la suficientemente abrangente, para englobar atividades tão variadas, 
como as de engenheiros, químicos, agrônomos, veterinários, microbiologistas, 
biólogos, médicos, advogados, empresários, economistas, etc. 
Em laboratório, ela estuda o melhoramento genético, a criação e o 
gerenciamento de novos produtos, que podem ser medicamentos, ingredientes para 
alimentos industriais ou até mesmo uma planta. Na área da microbiologia, estudam-
se fungos, bactérias, vírus e protozoários e as patologias que eles causam em 
plantas e no organismo do homem e de animais, além de pesquisar métodos de 
utilização desses microrganismos na produção de alimentos e bebidas, como 
laticínios, cerveja e vinho. Na imunologia se emprega os microrganismos na 
produção de vacinas e medicamentos. 
A biotecnologia aplicada à saúde caracteriza-se por alta interdisciplinaridade 
e grande complexidade dos conhecimentos envolvidos, sendo difícil a diferenciação 
entre pesquisa básica e aplicada (REIS et al, 2009). 
O foco desta disciplina é a biotecnologia aplicada à saúde. Para esse 
propósito, as próximas unidades deste material didático incluem aspectos 
biotecnológicos de forte impacto tanto na economia nacional como internacional, tais 
como desenvolvimento e produção de biofármacos, de vacinas, além de novas 
formas terapêuticas, como a terapia gênica. Para concluir esta unidade, sugiro a 
leitura do artigo, a seguir. 
 
 
Brasil e Cuba firmam parceria para pesquisa e produção de biofármacos 
 
 
Em Havana, ministro da Saúde se reuniu com médicos que participarão do terceiro 
ciclo do Programa Mais Médicos e assinou parcerias na área da saúde. 
Acompanham o ministro nas agendas em Cuba os secretários de Gestão do 
Trabalho e da Educação na Saúde, Mozart Sales, da Ciência, Tecnologia e Insumos 
Estratégicos, Carlos Gadelha, e de Gestão Estratégica e Participativa, Odorico Andrade e 
Dirceu Barbano, diretor da Anvisa. 
Durante o evento, foi assinada uma carta de intenções que estabelece parceria 
bilateral para o desenvolvimento de medicamentos inovadores. A cooperação permitirá que 
 
 
 
 
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empresas brasileiras e cubanas desenvolvam conjuntamente processos para novos 
medicamentos contra o câncer e enfermidades autoimunes. A iniciativa permitirá a redução 
no custo desses medicamentos e produtos e o estímulo à inovação tecnológica no Brasil. 
A assinatura do documento entre os ministérios da Saúde dos dois países e o Grupo 
das Indústrias Biotecnológica e Farmacêutica (BioCubaFarma) se dá no âmbito do Comitê 
Gestor Binacional (CGB), criado em 2011. Ele é responsável por coordenar, monitorar e 
priorizar os projetos de desenvolvimento conjunto, desde as etapas iniciais de pesquisa até 
a possibilidade de produção em ambos os países. 
Também foi assinado um Termo de Compromisso para a criação de uma empresa 
mista entre a BioCubaFarma e a Odebrecht para constituição de planta produtiva de 
biofármacos na Zona Especial de Desenvolvimento de Mariel (ZEDM). Esse projeto, de 
empreendimento privado, vai utilizar capacidades tecnológicas tanto do Brasil quanto de 
Cuba, focando na produção de medicamentos para testes clínicos. A parte cubana 
contribuirá com produtos, conhecimento tecnológico, recursos humanos qualificados, 
experiência na condução de ensaios clínicos e certificação da instalação produtiva. Já a 
empresa brasileira contribuirá com o financiamento para o desenvolvimento da 
infraestrutura, com a construção da planta produtiva, e realizará os esforços para o acesso 
de produtos ao mercado brasileiro. A planta será utilizada para o fornecimento de produtos 
necessários à realização de estudos clínicos no Brasil e em Cuba. 
A Zona Especial de Desenvolvimento de Mariel (ZEDM) permitirá que empresas 
estrangeiras e brasileiras tenham incentivos legais, tributários e fiscais para produzir, 
inclusive medicamentos, em território cubano. O objetivo é aumentar as exportações e 
promover a substituição de importações, facilitar a transferência de tecnologia e de 
conhecimento para o território cubano, além de gerar novos empregos e desenvolver a 
infraestrutura do país. As obras foram iniciadas em 2008 e estão sendo realizadas pela 
Odebrecht, contando com financiamento do Banco Nacional de Desenvolvimento 
Econômico e Social (BNDES). A previsão é de que a construção seja finalizada em 2014. 
 
Cooperação entre os dois países já gerou produtos de alta tecnologia 
 
Durante a atividade, o ministro Alexandre Padilha destacou o aprofundamento da 
cooperação entre os dois países, nos últimos anos, com foco no desenvolvimento e 
utilização de medicamentos biológicos de alta tecnologia. Entre eles está a parceria que 
envolve 21 produtos e projetos de pesquisa e desenvolvimento em sete temas diferentes: 
terapia e controle de câncer; estratégias público-público e público-privadas; formação de 
recursos humanos em pesquisa clínica e avaliação de tecnologias; terapia celular; 
 
 
 
 
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neurociência; nanobiotecnologia; e genética populacional. O investimento do Ministério da 
Saúde nesses projetos é de cerca de R$ 200 milhões. 
Entre os produtos, está o anticorpo monoclonal Nimotuzumab, indicado para o 
tratamento de tumores cerebrais, vacinas para a prevenção de câncer de pulmão, e 
anticorpos para leucemia e câncer de mama, cujos estudos são realizados por 
pesquisadores brasileiros e cubanos. O desenvolvimento dos produtos e as transferências 
de tecnologias estão sendo conduzidas por instituições públicas e privadas brasileiras e por 
instituições cubanas. Com isto, o Brasil, em parceria com Cuba, entra na fronteira 
tecnológica mundial, associando inovação e ampliação do acesso aos serviços de saúde. 
Para fortalecer o complexo industrial da saúde no Brasil, o Ministério da Saúde está 
investindo R$ 1 bilhão, com a expectativa de dobrar o valor em cinco anos. Para isso, está 
desenvolvendo mais de 104 Parcerias para Desenvolvimento Produtivo (PDPs). A 
cooperação com Cuba se insere no contexto da política da pasta para o desenvolvimento 
tecnológico e industrial do setor da saúde. 
Atualmente estão em vigor 39 parcerias entre laboratórios públicos e privados 
articuladas pelo Ministério da Saúde para a produção de 26 medicamentos biológicos no 
país. O governo federal representa 60% das compras desse tipo de produto. Apesar de 
equivalerem a cerca de 5% dos medicamentos comprados pelo Ministério da Saúde, os 
biofármacos representam 43% dos gastos. Este percentual equivale a quase R$ 5 bilhões 
por ano, dentro dos R$ 11 bilhões gastos na compra de medicamentos. Com a produção de 
biossimilares nacionais, o Ministério da Saúde estima uma economia de R$ 1,5 bilhão por 
ano. 
Considerando os biológicos e demais medicamentos e produtos de saúde, são, ao 
todo, 104 parcerias formalizadas, 72 parceiros envolvidos, sendo 19 laboratórios públicos e 
60 privados, totalizando 97 produtos. A economia média estimada por ano com a produção 
nacional deles é de R$ 4,1 bilhões por ano. A cooperação entre Brasil e Cuba na área de 
saúde contempla, além de projetos específicos em pesquisa, desenvolvimento e controle 
de qualidade de medicamentos, vigilância sanitária, saúde bucal e bancos de leite humano, 
ações para ampliar o acesso da população brasileira à Atenção Básica, através do 
intercâmbio de médicos por meio do Programa Mais Médicos, em parceria com a 
Organização Pan-Americana de Saúde (Opas). 
 
Fonte:Ministério da Saúde (28 de janeiro de 2014). 
Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/saude/2014/01/brasil-e-cuba-firmam-parceria-para-
pesquisa-e-producao-de-biofarmacos>. Acesso em: ab. 2014. 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 1 
 
Assinale a alternativa correta em relação à enzima de restrição. 
Por meio da tecnologia do DNA recombinante, é possível, por exemplo, 
transferir genes de mamíferos para bactérias e torná-las produtoras. Para 
tanto, são utilizados vetores, sendo que a moléstia oriunda fusão de dois 
fragmentos de DNA é conhecida como molécula de DNA recombinante. 
São produzidas por células de mamíferos e utilizadas para a regulação gênica de 
genes bacterianos a partir da transferência de genes de mamíferos para as 
bactérias. 
São produtos de genes eucariontes relacionados com a regulação gênica, 
acionando a transcrição nos momentos corretos durante o desenvolvimento. 
São enzimas bacterianas utilizadas para a ligação química e, portanto, para a fusão 
entre genes bacterianos e genes eucariontes. 
São produtos gênicos bacterianos, cuja função celular é a ligação do DNA viral 
oriundo de infecções ao DNA bacteriano. 
São produtos de genes bacterianos, cuja função natural é proteger a bactéria pela 
queda ou rompimento de cadeias de duplas de DNA exógeno. 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 2 – ANTICORPOS MONOCLONAIS 
O desenvolvimento dos anticorpos monoclonais pela engenharia genética 
tem oferecido novas esperanças para o tratamento de várias doenças. Nos últimos 
anos anticorpos monoclonais passaram a ser uma terapia de primeira linha para 
uma variedade de patologias que incluem infecções virais, distúrbios inflamatórios e 
neoplasias. 
 
Fonte: http://migre.me/iSVIf 
 
 
2.1 Histórico 
A era moderna da Imunologia teve início em 1890 com a descoberta dos 
anticorpos como componentes principais da imunidade protetora (BRAUN et al, 
1992). 
O sistema imune dos vertebrados é especializado no reconhecimento de 
substâncias e organismos estranhos e na sua posterior eliminação. Para tanto, há o 
envolvimento de diversos tipos celulares e moléculas, destacando-se os anticorpos 
ou imunoglobulinas, principais protagonistas da resposta imune humoral. As de 
imunoglobulinas em resposta a um patógeno ou a uma toxina são moléculas de alta 
afinidade, com grande capacidade de distinção entre espécies moleculares 
semelhantes. 
Essas moléculas são responsáveis pelo reconhecimento de determinantes 
antigênicos das substâncias/invasores exógenos e também pela ativação de 
sistemas efetores celulares, que, em última instância, os eliminam. Devido às 
 
 
 
 
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funções que desempenham, essas moléculas apresentam uma ambiguidade 
estrutural: por um lado, sua extremidade N-terminal (Fab – fração ligante ao 
antígeno) apresenta uma variabilidade superficial capaz de interagir com moléculas 
dos mais variados tipos, enquanto que a porção carboxiterminal (Fc-fração 
cristalizável) deve ser reconhecida por células efetoras do sistema imune, o que 
pressupõe uma certa constância estrutural (GOLDSBY et al, 2000). 
 
Fonte: http://migre.me/iSVM7 
É essa região (Fc) que se liga aos receptores de membrana citoplasmática 
de macrófagos, linfócitos e outras células efetoras, invocando a resposta imune a 
partir do reconhecimento do antígeno, o “corpo estranho”. 
 
Fonte: http://migre.me/iSVNN 
 
 
 
 
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No nosso organismo, os anticorpos produzidos derivam de diferentes 
linhagens de linfócitos B e correspondem a moléculas secretadas contra um 
antígeno específico, cada uma reconhecendo uma região diferente do antígeno, e 
assim são denominados anticorpos policlonais. 
A descoberta da vacina, por Edward Jenner, em 1796, estimulou muito as 
pesquisas acerca dos anticorpos policlonais. Edward Jenner observou que 
ordenhadeiras que adquiriam a vaccínia, uma forma de varíola bovina, ficavam 
imunes à varíola humana. A partir de então, diversos avanços ocorreram nesta área, 
principalmente na produção de vacinas que induzem a produção de anticorpos 
policlonais após a inoculação de um antígeno que induza a resposta imunológica, 
conferindo proteção ao indivíduo vacinado. Após esses anticorpos serem 
produzidos, permanecem circulantes no organismo do indivíduo e podem ser 
utilizados como ferramentas de diagnóstico das doenças contra os quais foram 
especificamente produzidos. 
 
Fonte: http://migre.me/iSVOG 
 
Hoje existe comercialmente disponíveis, uma série de anticorpos policlonais, 
produzidos contra as mais diversas doenças infecciosas, como a raiva, intoxicações 
e contra venenos de animais peçonhentos, além daqueles utilizados como reagentes 
em testes diagnósticos. 
Já os anticorpos monoclonais são produzidos a partir de um único clone de 
linfócito B imortalizado. Durante a resposta imune humoral, cada clone de linfócito B 
 
 
 
 
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produz um único tipo de molécula reativa a uma única estrutura química. Devido a 
isso, cada anticorpo apresenta uma única especificidade, ou seja, reage com um 
único tipo de molécula (antígeno). 
Essa característica das imunoglobulinas e a possibilidade de produzi-las 
especificamente contra antígenos humanos em animais imunizados, levou à 
proposição de que essas moléculas poderiam ser utilizadas como fármacos, ou 
ainda para dirigir fármacos a locais específicos do corpo de pacientes. Tal 
proposição ganhou força com a descoberta de Milstein e Köhler acerca do processo 
de produção de anticorpos monoclonais (WINTER; MILSTEIN, 1991). 
Esse processo envolve a imortalização de células produtoras de anticorpos 
(oriundas do animal imunizado) por fusão com células tumorais. Com essa 
tecnologia, surgiu a ideia de que os anticorpos monoclonais poderiam funcionar 
como balas mágicas, devido à sua especificidade por um dado antígeno, podendo 
alcançar específica e eficientemente um único tecido ou tipo celular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 Imunoglobulinas como Medicamentos 
O interesse biotecnológico pelas imunoglobulinas é secular. A utilização de 
anticorpos para neutralizar toxinas, gerou uma grande revolução no pensamento 
científico no final do século XIX. No Brasil, o pioneiro na utilização de soros foi Vital 
Brasil. Com ele surgiram fazendas para produção de soro antiofídico e contra outros 
venenos de animais peçonhentos, o que fez do Brasil uma referência nessa área. 
Paul Ehrlich, no início do século XX, quando mecanismos de especificidade 
como a ligação entre antígeno e anticorpo já eram conhecidos, propôs um modelo no 
qual o fármaco é ligado a um transportador específico exibindo sua atividade 
farmacológica apenas no tecido alvo. Assim, os efeitos indesejáveis resultantes da 
sua ação em outros tecidos seriam largamente diminuídos, enquanto o aumento da 
eficiência permitiria o decréscimo da dose administrada. Esse modelo ficou 
conhecido por “Bala Mágica de Ehrlich” (SANTOS; CASTANHO, 2002). 
 
 
 
 
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Fonte: http://migre.me/iSVTA 
 
A segunda geração de anticorpos veio com o advento dos anticorpos 
monoclonais, o que gerou uma grande perspectiva na comunidade científica devido 
à possibilidade de criação de reagentes específicos, reativos a diferentes antígenos 
e com possibilidade, portanto, de resolver problemas, antes de difícil solução, como 
o ataque a células cancerígenas, a minimização da rejeição a enxertos, entre outros 
(MARANHÃO; BRIGIDO, 2001). 
Diferentemente do soro imune, o anticorpo monoclonal consiste em uma 
preparação homogênea, monoespecífica, que pode reconhecer um único e 
específico alvo dentro do organismo do paciente. Os anticorpos monoclonais são 
hoje uma realidade sendo utilizados para diversos fins, tais como moduladores da 
rejeição em pacientes transplantados, para o mapeamento de tumores, 
desintoxicação por drogas ou mesmo na imunização preventiva. 
“Épossível hibridizar células produtoras de anticorpos de origens diversas. 
Esses híbridos podem ser cultivados in vitro, em grandes quantidades, e fornecer 
anticorpos específicos, o que poderia ter importância na medicina e na indústria” 
(KÖHLER; MILSTEIN, 1975). O trabalho no qual foram baseadas essas palavras 
deram a seus autores o Prêmio Nobel de Medicina, em 1984, e significou um salto 
no desenvolvimento das mais diversas áreas das ciências biológicas. 
Esta técnica baseava-se na produção de anticorpos monoclonais por uma 
linhagem de células denominada hibridoma. Na descrição da técnica, a obtenção 
das células produtoras de anticorpos monoclonais anti-hemácias de carneiro, deu-se 
por meio da fusão de células mielômicas e linfócitos B de camundongos imunizados 
 
 
 
 
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com hemácias de carneiro, utilizando o vírus Sendai inativado como agente indutor 
da fusão. 
A partir de então, qualquer estrutura molecular capaz de ativar linfócitos B 
pode ser usada para a geração de hibridomas, por uma metodologia original básica 
muito simples na sua concepção, ainda que laboriosa. 
Brevemente, animais (principalmente camundongos) são imunizados com a 
molécula ou célula ou microrganismo de interesse. Quando o teste específico do 
soro do animal imunizado torna-se positivo, as células do baço são retiradas e 
fusionadas com células de mieloma, o que lhes confere imortalidade. Cultivados em 
meio de cultura seletivo em clonagens subsequentes os hibridomas são analisados 
em relação ao anticorpo que produzem, garantindo especificidade. A metodologia 
dos anticorpos monoclonais (geralmente denominados MAb, monoclonal antibody), 
inicialmente praticada por imunologistas, tornou-se rapidamente um instrumento 
essencial para pesquisadores de várias áreas. 
Além do impacto óbvio que o uso de anticorpos monoclonais exerce na 
geração de conhecimento, a obtenção de hibridomas secretando anticorpos 
monoclonais com alta especificidade e afinidade revolucionou a área de diagnóstico, 
ao permitir a diferenciação entre patógenos, tarefa impossível para os soros 
policlonais, em função da reatividade cruzada causada por antígenos comuns 
dominantes. O uso de padrões conhecidos possibilita a quantificação, importante no 
caso da dosagem de hormônios e marcadores celulares, cuja frequência delimita o 
estado patológico, por exemplo, câncer (MARANHÃO; BRIGIDO, 2001). 
Na década de 1980, vislumbrou-se o potencial de ferramenta única dos 
anticorpos monoclonais (MAb) como imunobiológicos (reagentes que interferem no 
sistema imune) para uso terapêutico. Logo após, o FDA aprovou o MAb OKT3 (anti-
CD3) para reversão de rejeição de transplante (COSIMI et al, 1981), tendo o seu 
uso, ao longo do tempo, comprovado a eficácia do produto. 
A aprovação do OKT3 deu início a uma grande expectativa para o uso 
clínico de MAb, com potencial de utilização in vivo - mapeamento de tumores, 
tratamento de câncer, doenças infecciosas, doenças autoimunes, inflamação, 
“overdose” de medicamentos, vacinas, seguindo-se o modelo dos MAb murinos. 
 
 
 
 
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Fonte: http://migre.me/iSVV2 
 
Apesar do amplo potencial de aplicação dos anticorpos monoclonais, a 
utilização extensiva é limitada pela sua alta toxicidade. Os anticorpos monoclonais 
são proteínas normalmente produzidas em laboratório a partir de células de 
camundongos ou ratos, e quando injetados em pacientes humanos acaba gerando 
uma resposta imune contra a proteína estranha ao organismo. 
Os anticorpos são reconhecidos como corpos estranhos e podem gerar uma 
forte reação imune adversa. Esse problema inviabiliza a utilização dos anticorpos de 
uma forma repetitiva. A produção de anticorpos pelo paciente contra a preparação 
de anticorpos monoclonais, conhecida como resposta HAMA (do inglês, human anti-
murine antibodies), normalmente provoca a neutralização da ação do anticorpo, 
fazendo com que o paciente fique resistente ao medicamento (MCCANN; BOYD, 
1992). 
 
Fonte: http://migre.me/iSVWF 
 
 
 
 
 
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Em casos mais severos, a administração desses anticorpos pode resultar 
em febre, urticárias e, em uma forma extrema, pode redundar em comprometimento 
renal, devido a uma deposição glomerular de imunocomplexos. Esse efeito é bem 
conhecido, pois também representa um entrave à utilização repetitiva de soro contra 
peçonhas, como o antiofídico. O soro imune pode ser utilizado com segurança no 
primeiro acidente, mas pode provocar febre e outras sequelas mais profundas a 
partir da segunda utilização. Essa resposta do indivíduo contra a administração de 
proteína heteróloga acaba por limitar o uso desses medicamentos e vem impedindo 
a sua popularização na terapia. 
A melhor maneira de ampliar a utilização dos anticorpos monoclonais na 
clínica médica é fazer uso de anticorpos humanos em substituição aos derivados de 
roedores. Em princípio, anticorpos humanos não devem induzir resposta imune 
significativa por serem reconhecidos pelo sistema imune como uma proteína própria 
do organismo humano. O grande inconveniente é que a produção de anticorpos 
monoclonais a partir de células humanas é metodologicamente mais complexa que a 
produção a partir de roedores. Além de mais laboriosa, a imortalização de células 
humanas produtoras de imunoglobulinas, normalmente implica numa manipulação 
com vírus, o que dificulta e até inviabiliza a utilização do produto na clínica médica. 
Outro problema observado foi a baixa afinidade dos anticorpos gerados, 
além de as linhagens celulares produtoras serem muito instáveis geneticamente. 
Somente a partir da década de 1990, com o progresso da pesquisa em engenharia 
genética, que se tornou possível a síntese de anticorpos por meio de recombinação 
gênica in vitro. 
 
 
 
 
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Fonte: http://migre.me/iSVXT 
A tecnologia de DNA recombinante foi uma alternativa válida para a geração 
de MAb com boa especificidade para uso clínico e passível de produção em larga 
escala, gerando anticorpos humanizados (CO; QUEEN 1991; HOOLIGER; 
HOOGENBOOM, 1998). Através dessa metodologia, o DNA de anticorpos, 
originalmente murinos gerados pela tecnologia de hibridomas, é reconstruído 
geneticamente pela substituição das regiões constantes e do arcabouço dos sítios 
CDR por correspondentes de origem humana. Somente os sítios CDR 
(complementary determing region), responsáveis pela ligação são mantidos na sua 
origem murina, selecionados pela sua especificidade de ligação com determinado 
epítopo (MORO; RODRIGUES, 2001). 
 
 
 
 
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Fonte: http://migre.me/iSVZs 
 
Isso permitiu a modificação proposital de suas características 
imunoquímicas. Através da manipulação dos genes codificadores para cada uma 
das cadeias do anticorpo, é possível alterar a estrutura e a função, e, inclusive, 
incluir um caráter humano no anticorpo murino. A última geração de fármacos inclui 
moléculas de anticorpos recombinantes (WINTER; MILSTEIN, 1991). 
Uma grande variedade de moléculas pode ser obtida por esse processo, que 
permite atender a diferentes funções. Fragmentos reduzidos, contendo apenas a 
porção da molécula responsável pelo reconhecimento ao antígeno, têm sido 
utilizados principalmente para o mapeamento de tumores ou para a desintoxicação 
de fármacos, quando se desejam moléculas menores, com um melhor desempenho 
farmacodinâmico. 
Esse procedimento permite ainda que anticorpos de interesse terapêutico, 
obtidos normalmente de camundongos, tornem-se menos imunogênicos em 
humanos. O processo consiste em manipulação genética para tornar a estrutura de 
aminoácidos mais próxima da estrutura encontrada em anticorpos humanos, 
reduzindo a possibilidade de reações adversas no paciente, ao mesmo tempo em 
que mantém a especificidade do anticorpo murino original (CO; QUEEN, 1991). 
 
 
 
 
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A manipulaçãoresolve outro grande problema com os anticorpos 
monoclonais murinos: a atividade efetora necessária à atividade biológica do 
anticorpo. Essa atividade efetora é exercida pela porção constante da molécula, e 
depende do seu isotipo, ou seja, do tipo de cadeia pesada que se associa à região 
ligante ao antígeno. Alguns anticorpos de camundongo exercem atividade efetora 
em humanos, mas, em muitos casos, a atividade pretendida depende de cadeias 
constantes humanas específicas (Fc), como a cadeia g1, para induzir a lise da célula 
alvo, ou g4, para bloquear ou reduzir uma resposta imune exacerbada ou alérgica. 
 
Fonte: http://migre.me/iGSIX 
 
Portanto, torna-se importante a possibilidade de redefinição da Fc de um 
anticorpo, a fim de torná-lo atraente para sua utilização clínica. Além disso, é 
possível alterar deliberadamente a atividade efetora como, por exemplo, pela 
alteração de resíduos no Fc responsáveis pela reciclagem (“turn-over”) da molécula. 
Essa mudança não natural permite que o anticorpo mutante tenha uma maior 
permanência no sangue aumentando a eficácia do tratamento. 
A utilização de fármacos à base de anticorpos recombinantes vem se 
tornando uma realidade. Os produtos humanizados também já ganham volume no 
mercado. Nos EUA vários anticorpos humanizados já foram liberados pelo FDA 
(Food and Drug Administration) ou outras organizações equivalentes de outros 
países e um grande número se encontra em fase de testes clínicos (a grande 
maioria humanizados). 
 
 
 
 
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A perspectiva é de que a tecnologia de anticorpos recombinantes venha a 
fornecer insumos para diversas áreas da medicina, desde agentes 
imunomoduladores até vacinas recombinantes. Essa tecnologia tem sido utilizada, 
inclusive, com vistas ao tratamento de doenças como o câncer, a AIDS, e na 
prevenção de infecções bacterianas (BENINATTI ET AL., 2000). Devemos também 
acentuar que os biológicos não são usados apenas para fins terapêuticos de 
doenças graves ou complexas. A biotecnologia dos monoclonais é extensamente 
utilizada na medicina diagnóstica. Para concluir esta unidade, sugiro a leitura do 
artigo, a seguir, sobre a produção de anticorpos monoclonais. 
 
 
Em 1975, Georges J. F. Köhler e César Milstein descreveram os primeiros 
anticorpos monoclonais com a descoberta da técnica de hibridização celular 
somática, tendo como resultado os hibridomas ou híbridos de células formadoras de 
anticorpo e linhagens celulares de replicação contínua. Esta técnica consiste na 
fusão de esplenócitos de camundongos, imunizados a determinado antígeno, com 
células do mieloma. É utilizado um agente para facilitar a fusão das membranas 
plasmáticas adjacentes. A linhagem celular de replicação é selecionada pela 
ausência de atividade de hipoxantina-fosforribosil transferase (HPRT) e ausência de 
produção ou secreção de imunoglobulinas. A partir da fusão celular, três 
populações de células permanecem em cultura: esplenócitos, células do mieloma e 
os híbridos. No meio de cultura HAT (hipoxantina, aminopterina e timidina), as 
células HPRT não podem produzir hipoxantina exógena para produzir purinas. 
Quando expostas a aminopterina, elas são incapazes de utilizar a via endógena de 
purinas e pirimidinas e ficam completamente dependentes da HPRT para 
sobrevivência, ocasionando a morte da linhagem de células do mieloma. Aguarda-
se a morte natural dos esplenócitos, já que eles não podem crescer indefinidamente 
pelo tempo médio de vida limitado. Os híbridos são capazes de crescer 
indefinidamente e começam a se multiplicar, com formação rápida de colônias. As 
células do hibridoma são clonadas, e os sobrenadantes são testados quanto à 
produção de anticorpos. São realizados extensos testes para garantir a 
 
 
 
 
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especificidade dos anticorpos. Podem ser produzidas grandes quantidades de 
anticorpo in vitro (em meios de cultura) ou in vivo (no líquido ascítico de 
camundongos). Essa descoberta lhes rendeu o prêmio Nobel de Medicina e 
Fisiologia (COLCHER et al., 1999). 
Apesar de a técnica ter sido descrita em 1975, seu uso clínico, diagnóstico 
e terapêutico iniciou-se após a associação com a engenharia genética, já que os 
anticorpos de camundongos (também chamados de anticorpos murinos) são 
“vistos” pelo sistema imune como estranho e o organismo humano pode produzir 
HAMA (anticorpos humanos antianticorpos de camundongos), o que causa não só a 
rápida eliminação destes anticorpos pelo hospedeiro como também a formação de 
complexos imunes, que causam lesão aos rins (NAKAMURA, 1983). 
Usando a engenharia genética, foi possível produzir anticorpos humano-
camundongo híbridos, na tentativa de reduzir o problema do HAMA, e são 
chamados de anticorpos quiméricos ou humanizados. O anticorpo quimérico é o 
anticorpo que apresenta a combinação da região variável do anticorpo de 
camundongo com a região constante do anticorpo humano. O anticorpo 
humanizado apresenta somente as regiões hipervariáveis do anticorpo de 
camundongo, e o restante de moléculas de anticorpo humano. Isto permite a 
construção de anticorpos monoclonais sob medida para o sítio de ligação, mas com 
possíveis variações no tamanho, configuração, valência e funções de ação (LIMA, 
2004). 
 
 
 
 
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- Figura: Técnica de hibridização celular somática: 1. Células tumorais são injetadas 
no camundongo para estimular a produção de linfócitos B, que produzem diferentes 
tipos de anticorpos antitumorais. 2. Células do mieloma são coletadas. 3. Linfócitos 
B são fundidos com as células do mieloma para produzir células híbridas produtoras 
de anticorpos imortalizadas. 4. Híbridos que produzem o anticorpo necessário são 
selecionados e clonados para produzir quantidades ilimitadas de anticorpo 
monoclonal. 
 
Fonte: Santos et al, 2006 
 
Exercício 2 
 
Os anticorpos monoclonais são produzidos a partir de quais células? 
Células de hibridomas, formados a partir de esplenócitos de camundongos e células 
de mieloma. 
Esplenócitos de camundongos previamente imunizados. 
Esplenócitos de camundongos imunizados in vitro e em meio de cultura HAT. 
Células de mieloma incapazes de utilizar a via endógena de purinas e pirimidinas. 
 
 
 
 
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UNIDADE 3 – VACINAS DE DNA 
 
 
Um dos impactos significantes da biotecnologia moderna tem sido a 
mudança na maneira como pensamos e desenvolvemos novas vacinas. A história 
das vacinas e sua aplicação na prevenção de doenças infecciosas se estendem por 
mais de 200 anos de dedicação e trabalho duro, tendo Edward Jenner e Louis 
Pasteur como seus precursores. 
 
Fonte: http://migre.me/iGToV 
3.1 Tipos de Vacinas 
 
Todo patógeno ou antígeno estranho que penetre no organismo é detectado 
pelo sistema imune. A resposta ao antígeno envolve uma ação humoral e uma ação 
mediada por células, ambas coordenadas por diversos componentes do sistema 
imunológico. 
No caso de uma bactéria ou de uma toxina, os anticorpos específicos 
produzidos pelos linfócitos B reconhecem os microrganismos ou toxinas circulantes, 
dando início a sua eliminação. Os vírus e algumas bactérias demandam ações 
adicionais, porque, ao invadir as células, ficam protegidos dos anticorpos. Ao expor 
na superfície celular uma combinação de suas proteínas com algumas proteínas do 
 
 
 
 
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invasor, a célula infectada será reconhecida e destruída pelos linfócitos T citotóxicos 
(também chamados Tc, do inglês T citotoxic). 
Tanto a ação humoral como a ação mediada por células dependem da 
participação dos linfócitos T auxiliares (Ta), também chamados Th (do inglês, T 
helper), capazes de produzir moléculas que estimulem a proliferação das células B e 
T, sob o estímulo de um antígeno específico. Uma vez finalizada a resposta primária, 
algumas células de memória (B, T) permanecerão no sistema. Deve-se à memória 
imunológicaa aceleração dos mecanismos de defesa em ocasião de um segundo 
contato com o antígeno. 
Uma vacina é um produto destinado a “treinar” o sistema imune no 
reconhecimento de determinado patógeno, de maneira tal que este não possa 
desencadear uma doença. As vacinas estimulam a imunidade humoral, a imunidade 
mediada por células ou, de preferência, ambas ao mesmo 
tempo. 
A vacinação estabelece o primeiro contato do 
organismo com um patógeno que está incapacitado para 
causar a doença, conservando sua identidade molecular e 
a capacidade de induzir uma resposta imune. Ativam-se 
assim os mecanismos de defesa, em previsão de um 
segundo contato, desta vez com o patógeno original. 
Fonte: http://migre.me/iSWm6 
 
As vacinas podem ser classificadas em três grandes grupos (ou gerações), 
de acordo com as estratégias ou conceitos utilizados na preparação do antígeno da 
vacina. 
 
- Vacina de Primeira Geração 
A primeira geração de vacinas são aquelas que incluem patógenos vivos 
atenuados, patógenos mortos ou antígenos celulares. 
Nas vacinas de patógenos vivos, os microrganismos são atenuados 
mediante passagens sucessivas em diversos meios de cultivo e/ou por tratamentos 
físicos em diferentes condições de temperatura, pressão e pH. O procedimento 
 
 
 
 
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permite selecionar mutantes que conservem a capacidade de induzir uma resposta 
imune, apesar de ter perdido a patogenicidade. 
 
Fonte: http://migre.me/iSWmR 
 
Estas vacinas induzem uma resposta imune intensa e duradoura que 
envolve ambas as vias, a humoral e a celular. Apesar de mais eficientes, as vacinas 
de patógenos vivos atenuados apresentam alguns inconvenientes. Além de serem 
inadequadas para as pessoas imunodeprimidas, existe o risco de uma forma 
atenuada reverter para uma forma ativa. Outra desvantagem é a necessidade de 
manter uma cadeia de frio para conservá-las refrigeradas. 
Nas vacinas de patógenos mortos ou toxinas inativadas, procedimentos 
físicos ou químicos são utilizados. Elas conferem uma resposta imune de tipo 
humoral pouco intensa ou duradoura, motivo pelo qual se devem administrar várias 
doses e, mais tarde, manter a imunidade com doses de reforço. Requerem, também, 
a introdução de substâncias coadjuvantes para estimular a resposta imune. Apesar 
de serem estáveis e não dependerem da cadeia do frio, estas vacinas devem ser 
modificadas frequentemente para se adaptarem aos sorotipos microbianos 
patogênicos que são muito variáveis. 
Já as vacinas de subunidades de antígenos, são utilizadas em vez do 
microrganismo todo, só as frações da superfície celular capazes de induzir a 
resposta imune. Demandam um longo trabalho de pesquisa prévia para determinar 
quais os melhores antígenos (subunidades) que deverão ser incluídos na vacina e 
precisam de substâncias coadjuvantes para estimular a imunidade. Por não levar 
 
 
 
 
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mais que fragmentos do microrganismo, estas vacinas não apresentam os riscos das 
vacinas de microrganismos vivos e independem da cadeia do frio. 
 
- Vacina de Segunda Geração 
A segunda geração de vacinas surgiu com base na revolução causada pela 
engenharia genética, substituindo muitas vacinas de primeira geração por outras que 
envolviam modificações do genoma. A inativação dos microrganismos por deleção 
de genes relacionados com determinados processos metabólicos básicos, por 
exemplo, é uma forma mais segura de impedir a reversão a uma forma ativa. 
A tecnologia do DNA-recombinante deu também um grande impulso à 
produção de vacinas de subunidades ao possibilitar a produção do antígeno por um 
microrganismo transformado que possa ser cultivado sem riscos em um fermentador 
(Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Picchia pastoris). O primeiro êxito 
alcançado foi com a vacina contra a hepatite B. Contudo, as vacinas de subunidades 
recombinantes estão limitadas à produção de antígenos de tipo proteico. 
Alguns microrganismos (pneumococos, meningococos) se protegem com 
uma cápsula de polissacarídeos que dificulta sua identificação pelo sistema imune 
ainda imaturo de uma criança. As novas tecnologias possibilitaram a associação de 
um toxoide às subunidades de 
polissacarídeo, de maneira a estimular 
a resposta imune e o reconhecimento 
dos antígenos capsulares. Estas 
vacinas de antígenos conjugados são 
utilizadas na imunização contra o 
Haemophilus influenzae B (meningite) 
e o Streptococcus pneumoniae ou 
pneumococo. 
 Fonte: http://migre.me/iGTUc 
 
 
 Outro tipo interessante de vacinas são as vetorizadas, em que o gene 
codificador do antígeno é transferido a um microrganismo inócuo (bactéria ou vírus). 
Ao infetar o hospedeiro, o vetor se multiplica e começa a produzir o antígeno, 
 
 
 
 
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induzindo a resposta imune contra o patógeno. Em um segundo tipo de vacinas 
vetorizadas, o vetor não se multiplica no hospedeiro, agindo como seringa molecular 
para introduzir, na célula, o gene codificador do antígeno (MALAJOVICH, 2012). 
 
- Vacina de Terceira Geração 
Finalmente, a terceira e mais nova geração de vacinas baseia-se em um 
inovador conceito que se distingue radicalmente das gerações de vacinas anteriores. 
Estas vacinas de terceira geração utilizam a informação genética do patógeno 
responsável pela codificação de antígenos relevantes para a proteção. Geralmente 
chamada DNA ou vacinas genéticas. 
As vacinas de terceira geração foram descobertas empiricamente no início 
dos anos de 1990 em ensaios inicialmente focados na busca de terapias genéticas 
em que genes são empregados para substituir informação genética defeituosa 
originalmente presentes no indivíduo afetados por certos defeitos genéticos. 
Esta tecnologia consiste de um vetor de expressão com uma construção 
gênica que inclui o gene codificador do 
antígeno. Injetado diretamente no músculo, 
o DNA irá penetrar nas células 
apresentadoras de antígeno (células 
dendríticas). Estas migrarão até os órgãos 
linfoides, onde sintetizarão o antígeno, 
estimulando uma resposta imune de tipo 
celular que permitirá imunizar o organismo 
hospedeiro. 
 Fonte: http://migre.me/iSWpI 
 
Esta tecnologia deve resolver vários problemas adicionais, como, por 
exemplo, como proteger o DNA, para que não seja degradado ao ser fagocitado pela 
célula apresentadora do antígeno? Como aplicar a vacina, por biolística ou 
eletroporação? Como limitar a expressão do gene transfectado às células 
apresentadoras do antígeno dos tecidos? Persistem ainda algumas dúvidas em 
 
 
 
 
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relação ao risco do DNA se integrar no genoma da célula transfectada, ativando 
oncogenes ou desativando genes supressores de tumor (MALAJOVICH, 2012). 
As vacinas de DNA apresentam vantagens econômicas, técnicas e 
logísticas. Têm custo de produção em larga escala reduzido, controle de qualidade 
mais simples e não precisam ser mantidas em ambiente refrigerado. Contudo, há 
desvantagens associadas principalmente à possibilidade de efeitos negativos de 
uma integração do DNA injetado ao genoma hospedeiro. 
Essas tecnologias podem ser usadas também para o desenvolvimento das 
chamadas vacinas terapêuticas, que visam a controlar doenças já existentes. A 
lógica dessas vacinas é acionar o sistema imunológico para que ele mesmo seja 
capaz de combater e eliminar o patógeno causador da doença. No caso das vacinas 
contra o câncer, por exemplo, a ideia é que elas estimulem o sistema imunológico a 
detectar e atacar as células tumorais sem afetar as demais. 
 
3.2 Produção de vacinas 
 
Antes de comercializar uma vacina, existem certas etapas que devem ser 
cumpridas. A primeira, exploratória e pré-clínica, tem uma duração de 3 a 6 anos e 
se inicia nas bancadas de laboratório com experimentos que utilizam cultivos de 
células ou de tecidos. Estes estudos permitem selecionar o melhor candidato 
vacinal. Sua capacidadede imunizar um ser 
vivo é comprovada em diversos testes com 
animais de laboratório (camundongos, cobaias 
ou macacos). Se os resultados forem 
satisfatórios, o candidato vacinal poderá passar 
a uma etapa clínica e ser testado em seres 
humanos (MALAJOVICH, 2012). 
 Fonte: http://migre.me/iGUn6 
 
Os estudos clínicos se iniciam em um grupo de 10 a 100 voluntários adultos, 
monitorados bem de perto, a fim de verificar a ausência de toxicidade do candidato 
vacinal e sua capacidade de imunizar um ser humano. Na segunda fase, que inclui 
de 100 a 3.000 pessoas da população-alvo, os testes focalizam as dosagens 
 
 
 
 
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necessárias para a imunização. A terceira fase, que envolve de 3.000 a 40.000 
pessoas, visa comprovar a eficiência do candidato vacinal em proteger os indivíduos 
vacinados contra a doença. Nesta fase, compara-se a redução da incidência da 
doença em uma população vacinada em relação a uma população não vacinada. 
Também são identificados os efeitos adversos. A duração total dos estudos clínicos 
é de 6 a 8 anos para as vacinas humanas (MALAJOVICH, 2012). 
As pesquisas com seres humanos e, por conseguinte, todos os testes 
clínicos, devem ser desenvolvidos dentro do marco ético elaborado pelo tribunal de 
Nuremberg. Segundo o Código de Nuremberg (1949), os experimentos em seres 
humanos devem visar o bem da sociedade e serem levados a cabo por pessoas 
cientificamente qualificadas. Os participantes receberão todas as explicações 
necessárias antes de dar livremente o seu consentimento. As experiências serão a 
continuação de outras que, realizadas em modelos animais, permitam prever um 
resultado tal que justifique a inclusão de testes em seres humanos. O sofrimento 
mental e físico será evitado, e as pessoas receberão proteção em caso de ocorrer 
algum efeito adverso. 
Uma vez comprovado que a vacina é segura e eficiente, a indústria 
farmacêutica poderá solicitar aos órgãos competentes a licença para comercializar o 
produto. Esta etapa dura de 12 a 18 meses. A liberação da vacina marca o início do 
processo de manufatura e da fase de vigilância farmacológica, um monitoramento 
amplo e rigoroso que coleta toda informação sobre algum efeito adverso que possa 
ocorrer (MALAJOVICH, 2012). 
 
3.3 Aspectos tecnológicos 
 
A produção de vacinas é uma tarefa delicada, e todos os cuidados devem 
ser extremados. Cada lote da vacina deve passar por controles estritos a fim de 
garantir a qualidade e manter a credibilidade não só da indústria, mas da própria 
vacinação. 
Uma vacina deve reunir várias qualidades, principalmente eficiência, pureza, 
segurança e baixo custo. O processo industrial varia em função do microrganismo 
utilizado para a produção de uma vacina, e responde a critérios estritos de qualidade 
(BPL ou Boas Práticas de Laboratório; BPF ou Boas Práticas de Fabricação). 
 
 
 
 
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Atualmente, o controle de qualidade ocupa 70% do tempo dedicado à produção de 
uma vacina (MALAJOVICH, 2012). 
As bactérias se multiplicam em biorreatores, cujo volume dependerá da 
produtividade do próprio processo fermentativo e das concentrações obtidas 
(bactérias, antígenos ou toxinas), assim como do tratamento posterior para a 
obtenção de antígenos ou de toxoides. 
Os vírus, parasitas obrigatórios, precisam de células para se multiplicarem. 
Tradicionalmente, utilizam-se a pele de bezerro e os ovos de galinha, mas a 
tendência é serem substituídos por culturas celulares, possibilitando o 
desenvolvimento de vacinas virais para uso humano (poliomielite, sarampo, rubeola, 
influenza, caxumba, raiva) e veterinário (febre aftosa, raiva, encefalite equina, 
doença de Mareck e de Newcastle, etc.). Do ponto de vista tecnológico, as mais 
complicadas são as vacinas combinadas. 
Vacinas antibacterianas podem ser preparadas em grandes quantidades, 
com equipamento relativamente simples, enquanto as virais precisam de aparelhos 
sofisticados e, em muitos casos, de um laboratório de cultura de tecidos. As 
proteínas recombinantes de vírus ou bactérias são produzidas em biorreatores 
(leveduras) ou em cultivos celulares. Ao processo de extração seguem-se várias 
operações de purificação por técnicas complexas (ultrafiltração, cromatografia em 
coluna). 
Além do antígeno, na formulação de uma vacina incluem-se outras 
substâncias, tais como, os adjuvantes, que permitem dosagens menores por serem 
capazes de estimular a resposta imune; os estabilizantes, que impedem as 
alterações devidas ao calor, à luz ou à umidade; os preservantes, que conservam os 
frascos com múltiplas doses. 
Uma das tendências atuais na administração de vacinas é reduzir o número 
de doses mediante a imunização simultânea para várias doenças em uma mesma 
injeção (tríplice viral ou tríplice bacteriana). Também se dá preferência a sistemas 
que diminuam a necessidade de refrigeração, já que esta contribui com 15% dos 
custos dos programas de vacinação. 
Outras novidades virão da procura de novas formas de aplicação que 
substituam o uso de seringas, tais como pistolas, géis, adesivos cutâneos, cápsulas, 
tabletes, inaladores e sprays nasais. Estes últimos começaram a ser utilizados na 
 
 
 
 
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aplicação de vacinas contra a gripe (FluMist, nos Estados Unidos; NasVax, em 
Israel). As vacinas orais têm importantes aplicações na área veterinária. 
Plantas e animais transgênicos produtores de antígenos poderão 
revolucionar alguns aspectos da produção de vacinas. A ideia de ter vacinas 
“comestíveis” e de poder vacinar as crianças com uma banana em vez de uma 
injeção é muito sedutora. Contudo, alguns problemas de segurança exigem atenção, 
como, por exemplo, o risco de se misturar bananas-vacina e bananas-alimento, 
contaminando os alimentos ou dificultando o reconhecimento de um medicamento 
como tal (MALAJOVICH, 2012). Sugiro a leitura do artigo, a seguir. 
 
 
Vacina de DNA: uma nova geração de imunobiológico. 
 
Quando nossos netos e bisnetos forem vacinados com DNA, certamente 
estarão sendo tratados melhores do que nós vacinados com as vacinas tradicionais.
Vacinas são antígenos produzidos por micro-organismos mortos ou 
atenuados ou por subunidades vacinais, antes de serem inoculados nas pessoas 
para protegê-las da infecção. 
As subunidades vacinais são produzidas por componentes estruturais dos 
agentes (vírus ou bactéria) infecciosos. Essas subunidades são proteínas ou 
polissacarídeos obtidos dos micro-organismos causadores das doenças e 
reconhecidos pelo sistema imune produzindo anticorpos. Por exemplo, pode-se 
usar como subunidade vacinal um antígeno proteico encontrado na superfície do 
vírus da hepatite B. Ou seja, o sistema imune responde a esta proteína vacinal de 
maneira semelhante a que responderia ao vírus completo da hepatite B. 
As vacinas mortas ou as subunidades vacinais têm a vantagem de evitar a 
reversão da atenuação do microrganismo, o que pode tornar o agente vacinal em 
causador da doença. As subunidades vacinais ainda têm a vantagem de causar 
menor efeito colateral se comparadas às duas outras formas de vacinas. 
A reação do sistema imune a uma infecção depende de resposta humoral e 
celular. A primeira envolve a produção de anticorpos, que como mísseis biológicos, 
atacam o agente infeccioso. Quando o sistema imune reconhece o microrganismo 
 
 
 
 
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morto ou alguma molécula do agente infeccioso, a resposta humoral é 
desencadeada. As doenças virais ativam a resposta celular e estão como a 
infantaria, age e envolve o microrganismo para combatê-lo. As vacinas virais 
atenuadas induzem a resposta celular porque os vírus chegam a infectar células, e 
estas passam a produzir proteínas virais que ativam a produção de anticorpos. 
O que são vacinas de DNA? São moléculas de DNA, que combinam o que háde melhor nos imunobiológicos tradicionais. Ou seja, são vacinas menos complexas 
em termos estruturais e que produzem melhor imunidade nos indivíduos. As vacinas 
de DNA agem como subunidades vacinais, e desde que codifiquem somente 
proteínas imunizantes específicas, são mais seguras e possui efeito colateral 
mínimo. 
Entretanto, diferentemente das subunidades vacinais, a vacina age como 
uma vacina atenuada devido ao DNA penetrar nas células e produzir proteína 
imunizante específica. A vacina de DNA mimetiza uma infecção viral, sendo que a 
proteína viral imunizante é induzida pelo DNA vacinal. Além de serem mais efetivas 
do que as vacinas mortas e subunidades vacinais e mais seguras do que as vacinas 
atenuadas, as vacinas de DNA são baratas, rápidas de produzir e estáveis. 
Em um país tropical como o nosso, as vacinas tradicionais são transportadas 
para mais de 5.000 municípios e mantidas em recipientes refrigerados 
dispendiosos. As vacinas de DNA são resistentes à temperatura ambiente, e podem 
ser transportadas para qualquer canto do país de modo mais prático e mais barato. 
A vacina de DNA é produzida em laboratório básico de biologia molecular, 
onde é desenvolvida em cultura de bactéria. Posteriormente, extrai-se e purifica-se 
o DNA infectante da bactéria, podendo assim o DNA ser inoculado no paciente. 
Devido à complexidade estrutural dos microrganismos torna-se difícil o 
desenvolvimento de vacinas tradicionais. Utilizando-se a tecnologia do DNA podem 
tornar-se mais fácil conseguir vacinas contra malária, doença de Chagas, 
esquistossomose, Leishmaniose e dengue. 
A utilização comercial das vacinas de DNA para combater as nossas 
endemias deve demorar de cinco a dez anos. No entanto, quando nossos netos e 
bisnetos forem vacinados com DNA, certamente estarão sendo tratados melhor do 
que nós vacinados com as vacinas tradicionais. 
 
 
 
 
 
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Eloi S. Garcia - Jornal da Ciência. 07 de abril de 2014. Disponível em: < Fonte: 
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=29694>. Acesso em: ab. 2014. 
 
 
 
Exercício 3 
 
O processo da vacina de DNA envolve a inoculação direta do DNA plasmidial, 
que tem o gene codificador da proteína antigênica e fornece para o 
hospedeiro a informação genética necessária para que ele fabrique o antígeno 
preservando todas as características na indução da resposta imune eficiente. 
A imunidade desenvolvida pela vacina de DNA é imediata e de longa duração. 
Patógenos vivos não podem ser usados como vacina, pois não determinam 
imunidade e sim doenças. 
O indivíduo geneticamente vacinado passa a produzir tanto os antígenos quanto os 
anticorpos. 
Os antígenos produzidos pelo DNA plasmidial são capazes de combater patógenos 
que infectam o hospedeiro. 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 4 – ENGENHARIA DE TECIDOS E ÓRGÃOS 
 
Terapia celular consiste em tratamento de pacientes com transplante de 
células ou tecidos para recuperação de tecidos danificados por doenças ou traumas. 
A terapia celular torna-se uma possibilidade a partir dos desenvolvimentos das 
tecnologias de clonagem e do conhecimento das células-tronco. 
A produção em laboratório de células ou tecidos específicos voltados para 
reposição deverá ser baseada em células-tronco. No caso da utilização de células-
tronco embrionárias, uma dificuldade apontada deve ser a compatibilidade, tal qual 
ocorre nos transplantes heterólogos de órgãos. 
 
Fonte: http://migre.me/iSWxv 
 
4.1Histórico 
 
Durante séculos, grandes lesões teciduais, originadas normalmente de 
traumas mecânicos ou de doenças degenerativas, trouxeram problemas em função 
dos poucos recursos terapêuticos disponíveis. Com o aumento da expectativa de 
vida humana, obtida com o descobrimento dos antibióticos e dos quimioterápicos, 
além da melhoria das condições sanitárias e de higiene, a busca por metodologias 
para a substituição de tecidos lesados tornou-se uma necessidade (HENCH, 1998). 
Existem dois procedimentos que visam suprir a falta dos tecidos e órgãos 
danificados ou comprometidos: os transplantes e os implantes. 
 
 
 
 
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Em relação aos transplantes, os tecidos ou órgãos podem ser obtidos de 
doadores vivos, como no caso do coração ou rins, ou de cadáveres, como no caso, 
de ossos liofilizados e congelados. Em alguns casos, para a utilização dos mesmos, 
torna-se necessária a utilização de drogas imunossupressoras, com o intuito de 
evitar a rejeição dos órgãos, e de outros medicamentos que neutralizem a possível 
contaminação microbiana. Além disso, os transplantes têm a desvantagem de trazer 
uma série de questões éticas e até 
mesmo religiosas. Por outro lado, 
dispositivos desenvolvidos para 
servirem como implantes, além de 
não apresentarem vários dos 
problemas referidos acima, são 
criados para atuarem na interface com 
os tecidos receptores no organismo, 
interagindo com eles (HUBBELL, 
1995; HENCH, 1998). 
 Fonte: http://migre.me/iGVLs 
 
A primeira tentativa data de 1899, com o transplante de rim de um cachorro 
a outro. Desde então ficou óbvio que o fenômeno de rejeição era principal obstáculo 
aos transplantes de órgãos. Na década de 1980, além da melhoria das técnicas 
cirúrgicas e da caracterização dos antígenos dos tecidos, aparecem os primeiros 
medicamentos imunossupressores (ciclosporinas), e os transplantes se tornam 
rotineiros. Em centros médicos de todos os países são substituídos, com sucesso, 
diversos órgãos e tecidos: coração, rim, fígado, pulmão, intestino, timo, córneas, 
medula óssea, pele, pâncreas, válvulas cardíacas, veias, etc. 
Alguns procedimentos são relativamente simples. No isotransplante, a 
transferência de um ovário ou de um rim é feita de um indivíduo a seu gêmeo 
idêntico. No autotransplante, substitui-se uma artéria coronária por uma safena do 
mesmo indivíduo, ou um fragmento de pele danificado por outro. Contudo, no 
alotransplante, em que um órgão é transferido a outro indivíduo, requer-se a 
supressão do sistema imune, para que o organismo possa aceitar uma parte “non-
 
 
 
 
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self”. Caso contrário o órgão será rejeitado e, também, o órgão poderá rejeitar o 
hospedeiro. 
 
4.2 Engenharia de tecidos 
 
A engenharia tecidual pode ser compreendida como a aplicação de 
princípios das ciências exatas à criação e/ou regeneração tecidual. Três estratégicas 
gerais têm sido adotadas para a obtenção de novos tecidos (LANGER; VACANTI, 
1993), que são: 
1. Utilização de células autógenas (ou autólogas, isso é, isoladas do próprio 
indivíduo), de células isógenas (ou isólogas, células de indivíduos diferentes, porém 
geneticamente iguais e de mesma espécie), de células alógenas (ou alólogas, de 
indivíduos diferentes, mas de mesma espécie) ou de células xenógenas (ou 
xenólogas, de indivíduos de espécies diferentes) (ATALA; LANZA, 2002). Essas 
células são expandidas em cultura e implantadas ao corpo por métodos de infusão. 
No entanto, suas limitações incluem a capacidade das células em manterem suas 
características diferenciadas in vitro; a dificuldade de expandir suficientemente 
algumas células em cultura, uma vez que alguns tipos celulares como células 
hepáticas e neurais não apresentam possibilidade de expansão em número 
adequado para uso clínico; além da rejeição imunológica, quando células alogênicas 
e xenogênicas são utilizadas. 
2. Cultura de tecidos para posterior implantação e substituição de tecidos 
doentes ou danificados. O exemplo mais comum é 
o enxerto de pele (SUZUKI ET AL, 2000), para uso 
clínico. Essa estratégia tem como principal 
vantagem a alta biocompatibilidade e 
biofuncionalidade. No entanto, apresenta as 
mesmas desvantagens citadas acima. 
Fonte: http://migre.me/iGWr8 
 
3. Utilização de substâncias que induzem a regeneração do tecido 
danificado. O sucesso dessa estratégia depende da purificação e produção emlarga 
 
 
 
 
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escala de moléculas sinais apropriadas, como os fatores de crescimento e os fatores 
de adesão. Para a proliferação de muitos tipos celulares (o que pode induzir a 
formação de um novo tecido), existe a dependência de uma combinação de vários 
fatores de crescimento que são proteínas altamente específicas. Alguns fatores de 
crescimento podem ser liberados lentamente através de cápsulas poliméricas e 
podem estimular o crescimento do tecido danificado (LIEBERMAN et al, 2002). Já os 
fatores de adesão são componentes proteicos dos fluidos biológicos e/ou da matriz 
extracelular adsorvidos na superfície do material, como a fibronectina, vitronectina e 
a laminina as quais são reconhecidas por integrinas (receptores na membrana 
celular associados ao citoesqueleto) (ALBERTS et al 2002). 
Na interface da biologia celular, da medicina, da bioquímica e da 
bioengenharia, a engenharia de tecidos visa a substituição de órgãos e tecidos. 
Faz anos que o cultivo de pele in vitro é utilizado para reparar as lesões 
causadas por queimaduras. Um pequeno fragmento de pele, isolado do próprio 
paciente, é o bastante para formar em três semanas uma superfície 50 vezes maior. 
O procedimento se adapta ao tratamento de queimaduras e de lesões de difícil 
cicatrização. 
A “biomimética” consegue reparar in vivo o tecido ósseo, utilizando como 
molde um polímero, onde migram e se expandem as células regenerativas internas. 
A tecnologia se aplica na reparação de fraturas e de lesões causadas por doença 
periodontal, assim como a reconstrução da cartilagem das articulações. 
Recentemente, transplantou-se com sucesso 
uma traqueia, que fora construída com células-
tronco do próprio paciente, cultivadas sobre um 
molde poroso. Este é o primeiro passo na 
construção in vitro de estruturas tridimensionais 
análogas aos órgãos. No momento, as 
estruturas mecânicas parecem mais fáceis de 
construir que órgãos complexos, como um rim 
ou um pulmão. 
 Fonte: http://migre.me/iGX12 
 
 
 
 
 
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- As células-tronco multipotentes 
Células-tronco multipotentes são encontradas em tecidos adultos, onde 
proliferam por longos períodos de tempo, conservando a capacidade de se 
diferenciar em diferentes tipos celulares, em resposta a estímulos adequados. São 
responsáveis pelo crescimento e a reparação dos tecidos. Sua presença em tecidos 
e órgãos explica o sucesso alcançado pelos transplantes de pele, de córnea e de 
medula óssea. Este último possibilita a regeneração dos elementos sanguíneos no 
tratamento de leucemias e de linfomas, de doenças hereditárias hematológicas e na 
recuperação dos pacientes que receberam quimioterapia. 
As células-tronco hematopoiéticas são encontradas em frequências 
baixíssimas na medula óssea e no sangue periférico. Embora não apresentem 
características morfológicas que as distingam das outras células, a presença de 
marcadores moleculares específicos na membrana permite separá-las e infundi-las 
mais tarde na mesma pessoa ou em outra que for compatível. 
 
Fonte: http://migre.me/iGX8g 
 
Pesquisas em andamento investigam a capacidade regenerativa das 
células-tronco adultas na cicatrização de queimaduras, na substituição de células da 
córnea, na regeneração de osso e cartilagem, no tratamento da artrite e na 
 
 
 
 
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reparação de fraturas. Embora alguns aspectos relativos ao seu modo de ação não 
estejam totalmente esclarecidos, os primeiros ensaios clínicos são promissores. 
Com a possibilidade de as células-tronco utilizadas na terapia serem do 
próprio paciente, espera-se solucionar a questão da rejeição. Com esse propósito, 
estão sendo desenvolvidas técnicas para a produção de células-tronco pluripotentes 
induzidas por reprogramação celular de células adultas. Essa tecnologia promete 
eliminar o problema da compatibilidade doador-receptor, pois permite utilização de 
células-tronco produzidas de material genético do próprio paciente. 
 
Fonte: http://migre.me/iGXic 
 
 
As células-tronco pluripotentes 
Devido às limitações na capacidade de diferenciação das células-tronco 
presentes nos tecidos adultos, muitos pesquisadores se interessaram pelas células-
tronco embrionárias, capazes de se diferenciarem em qualquer tipo de célula e muito 
mais fáceis de cultivar no laboratório. 
Entender os mecanismos que controlam o crescimento e a diferenciação 
celular é um dos maiores desafios atuais, porque as células-tronco embrionárias 
 
 
 
 
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representam a possibilidade de novos tratamentos de regeneração celular para 
doenças cardíacas, diabetes, lesões da medula espinhal, cegueira, surdez e doença 
de Parkinson. 
Houve um grande entusiasmo pelas células-tronco embrionárias porque se 
esperava que permitissem criar linhagens celulares personalizadas, por 
transferência nuclear. Células-tronco embrionárias com a informação genética de um 
paciente regenerariam os órgãos lesionados, sem causar problemas de rejeição. As 
células também poderiam ser objeto de uma terapia gênica. O procedimento, 
denominado clonagem terapêutica, abriria possibilidades para o tratamento de 
doenças para as quais os recursos terapêuticos são escassos (Parkinson, 
Alzheimer, etc.). Contudo, até serem estabelecidas as regulamentações pertinentes, 
a clonagem terapêutica ainda permanece no terreno experimental do laboratório. 
 
Fonte: http://migre.me/iSWDu 
 
Em 2007, a controversa filosófica e moral sobre a clonagem terapêutica e o 
uso de embriões pareceram definitivamente superadas. A inserção de alguns genes 
em células diferenciadas gerou as células-tronco iPSC (do inglês, induced 
 
 
 
 
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pluripotent stem cells), com propriedades equivalentes às das células-tronco 
embrionárias. Com elas, desenvolve-se rapidamente a tecnologia de reprogramação 
celular, aumentando nosso conhecimento sobre o controle genético da diferenciação 
e abrindo uma nova senda para a implementação de testes, medicamentos e 
tratamentos novos. 
 
- Aspectos polêmicos das células-tronco 
Na perspectiva de contar com células capazes de reconstruir qualquer tipo 
celular, nos últimos anos do século XX, vários núcleos de investigação tentaram 
obter linhagens de células-tronco embrionárias. As poucas existentes foram obtidas 
a partir de fetos abortados e de embriões supranumerários resultantes das 
fertilizações in vitro. Do ponto de vista técnico, essas linhagens eram cultivadas com 
soro bovino ou com fibroblastos de camundongo, portanto, não poderiam ter 
nenhuma aplicação clínica. 
Outro aspecto controverso é o uso dos embriões supranumerários das 
clínicas de fertilidade assistida, para a obtenção das linhagens de células-tronco 
embrionárias. Grupos de cientistas favoráveis a estes testes argumentam que a 
extração de células-tronco de embriões se realiza estritamente de 4 a 14 dias após a 
fecundação e que, depois de certo tempo de congelamento, os embriões não podem 
ser reimplantados com segurança. Em vez de eliminar esses embriões, seria melhor 
utilizá-los na pesquisa de novos tratamentos para doenças que, hoje, não têm cura. 
 
 
 
 
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Fonte: http://migre.me/iSWEh 
Em contraposição, outro setor considera que a vida começa com a 
fecundação e que as pesquisas desrespeitam o status legal e moral do embrião, 
considerando inadmissível que embriões sejam criados in vitro, com fins de 
pesquisa. Em uma terceira posição, encontram-se os que consideram as terapias 
celulares uma tecnologia promissora, mas que ainda precisa de muita pesquisa pré-
clínica. Este grupo tende a postergar qualquer decisão até existirem mais evidências 
concretas sobre a tecnologia em si e os seus benefícios, pedindo mais tempo para 
reflexão. Em princípio, a descoberta das iPSC pareceria ter lhes dado razão. Para 
aprofundar sobre o tema, sugiro a leiturado artigo, a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
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Uma outra face das células-tronco 
O que é uma célula-tronco? Célula-tronco ou célula-mãe é uma célula 
indiferenciada, capaz de se transformar em todos os tipos de células que formam os 
diferentes tecidos do corpo humano. Por isso, elas são capazes também de 
regenerar órgãos e tecidos lesionados, promovendo a recuperação dos mesmos. 
Este tipo de tratamento chama-se TERAPIA CELULAR. 
 
Quando falamos em células-tronco as pessoas logo pensam no seu potencial 
em regenerar células e tecidos. Já falei várias vezes de um subgrupo muito especial 
de células-tronco adultas – chamadas de células-tronco mesenquimais (CTMs). 
As CTMs podem ser isoladas de vários tecidos tais como cordão umbilical, 
polpa dentária, tecido adiposo ou medula óssea, entre outros. Elas têm o potencial 
de se diferenciar em quatro tipos de células: músculo, gordura, cartilagem e osso. 
Mas, além disso, essas mesmas CTMs têm outra propriedade muito importante: um 
efeito imunomodulatório. Isto é, diminuir a reação imunológica do organismo, o que 
é fundamental em algumas situações como no caso de transplantes de órgãos ou 
doenças autoimunes. 
Três pesquisadoras britânicas (Karen English, Anna French e Kathryn Wood) 
acabam de publicar uma revisão muito interessante sobre o potencial imunológico 
de CTM na prestigiosa revista Cell Stem Cell. A publicação foca CTM obtidas de 
medula óssea (CTMO), que foram as primeiras a ser identificadas, mas estudos 
mais recentes com CTMs obtidas de outras fontes sugerem que elas podem ter 
propriedades semelhantes. 
O transplante de órgãos é ainda o método para salvar inúmeras vidas. Para 
muitos pacientes, substituir um órgão não funcional, como o coração ou o rim, pelo 
 
 
 
 
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de um doador saudável é a única terapia disponível para prolongar a vida. 
Entretanto, pessoas submetidas a transplantes têm que enfrentar um problema pelo 
resto da vida: a tentativa de rejeição pelo organismo, que trata o órgão 
transplantado como se fosse um “invasor”. 
Para controlar esse problema usam-se imunossupressores – drogas que 
controlam ou evitam a produção de anticorpos contra o órgão transplantado, o que 
previne ou retarda a rejeição. O lado negativo é que a administração dessas drogas 
em longo prazo pode aumentar o risco de outros efeitos colaterais, como a 
susceptibilidade a infecções, complicações cardiovasculares, diabetes e disfunção 
renal entre outras. Portanto, o desenvolvimento de terapias alternativas eficientes 
para evitar a rejeição e garantir o sucesso em longo prazo dos transplantes, sem 
efeitos tóxicos, é fundamental. E é aí que entram as células-tronco. Elas podem 
preencher essa lacuna. 
Quais são as possíveis funções das células-tronco mesenquimais (CTMs)? 
Vários estudos mostraram que quando um tecido é lesionado (por exemplo, um 
machucado na pele), as CTMS se dirigem ao local da injúria. O papel que 
desempenham quando chegam lá, entretanto, ainda é objeto de pesquisas. Alguns 
cientistas acreditam que elas estimulem o reparo do tecido através da produção de 
fatores tróficos, tais como fatores de crescimento, citocinas e antioxidantes. 
Nosso grupo no Centro do Genoma já mostrou que CTMs obtidas de polpa 
dentária, cordão umbilical, trompa de falópio e tecido adiposo têm o potencial de se 
diferenciar em músculo, osso, gordura e cartilagem, “in vitro”. Observamos também 
que as CTMs humanas isoladas de tecido adiposo conseguem formar células 
musculares humanas quando injetadas em modelos animais. 
Mas um número crescente de pesquisas tem demonstrado que as CTMO, 
além da qualidade de se diferenciar em diferentes tipos celulares, possuem efeitos 
anti-inflamatórios potentes, tanto “in vitro” como “in vivo”. Isto é, elas têm a 
capacidade de modular as respostas imunes. Isso se daria através de um 
mecanismo complexo de interação direta ou indireta entre vários tipos de células. 
Por exemplo, as CTMO poderiam inibir a proliferação de células T ou outros tipos 
de anticorpos, que funcionam como soldados para defender o organismo do ataque 
de agentes externos. 
Quais são as perspectivas futuras?Essa propriedade imunomodulatória das 
 
 
 
 
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CTMs abre novas perspectivas de tratamento não só para evitar a rejeição em 
transplantes de órgãos, mas em doenças autoimunes (como esclerose múltipla, por 
exemplo) onde o organismo não reconhece suas próprias células e as ataca como 
se fossem inimigas. 
Entretanto, é fundamental lembrar que elas também poderiam ter o potencial 
de acelerar a progressão de um tumor criando um ambiente favorável para o seu 
desenvolvimento. Portanto, todo cuidado é pouco. 
 
Mayana Zatz. Revista Veja. 29 de outubro de 2010. Disponível em: < 
http://tratamentocomcelulastronco.blogspot.com.br/2010/10/uma-outra-face-das-celulas-
tronco.html>. Acesso em: abr. 2014. 
 
Exercício 4 
 
As células-tronco são capazes de se diferenciar em vários tipos de tecido. Daí, 
seu grande interesse para a medicina atual. Assinale a alternativa correta que 
mostra as possíveis origens dessas células. 
Líquido amniótico, intestino e cordão umbilical. 
Células embrionárias, baço e coração. 
Sangue, fígado e pele. 
 Medula óssea, cordão umbilical e células embrionárias. 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 5 – TERAPIA GÊNICA 
 
 
A terapia gênica (TG) é a inserção de um tratamento para doenças 
hereditárias que se caracteriza pela inserção de um gene funcional dentro das 
células humanas, a fim de conferir uma nova função de melhorar o efeito de um 
gene anormal. Há dois tipos de técnicas gênicas: a GERMINATIVA que se 
caracteriza pela introdução do material genético nos espermatozoides de óvulos, e a 
SOMÁTICA, pela qual se introduz o material genético em quaisquer outras células. 
 
 
5.1 Princípio 
 
A terapia gênica visa alterar o funcionamento de um gene, mediante a 
introdução de DNA nas células de um paciente. Se o gene se expressar, o objetivo 
da terapia será o seu desligamento ou a inativação do produto. Se o gene não se 
expressar, a finalidade da terapia gênica será sua substituição por uma cópia 
funcional que sintetize a proteína faltante. Esta última pode ser uma enzima normal, 
uma molécula que torne a célula vulnerável ao ataque pelo sistema imune ou uma 
substância tóxica que desencadeie a apoptose de uma célula cancerosa. 
 
Fonte: http://migre.me/iSWNz 
 
 
 
 
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Na maioria dos estudos a respeito de terapia genética, um gene "normal" é 
inserido no genoma para substituir um gene "anômalo" causador de doença. Uma 
molécula transportadora, chamada vetor, precisa ser usada para se enviar o gene 
terapêutico para as células-alvo do paciente. Atualmente, o vetor mais comum é um 
vírus que foi geneticamente alterado para transportar DNA humano normal. Os vírus 
evoluíram de forma a encapsular e transportar seus genes para células humanas, 
causando doenças. Cientistas tentaram aproveitar essa capacidade e manipular o 
genoma dos vírus, removendo os genes causadores de doença e inserindo genes 
terapêuticos. Células-alvo, tais como células do fígado ou dos pulmões do paciente, 
são infectadas com o vetor. O vetor, então, descarrega seu material genético, 
contendo o gene terapêutico humano, na célula-alvo. A produção de proteínas 
funcionais pelos genes terapêuticos restauram as células-alvo a um estado de 
normalidade. 
 
Fonte: http://terapiagenteica3.blogspot.com.br/ 
 
 
 
 
 
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As terapias gênicas visam modificar as células somáticas de um indivíduo, 
sem pretender que essa alteração seja transmitida à geração seguinte. Assim como 
em um transplante é transferido um órgão ou um tecido, na terapia somática é 
transferido um gene e o efeito está limitado ao indivíduo que o recebe. Diferente da 
terapia somática, a terapia de células germinais visa