Genética - Terapia gênica

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@rafvieiracampos 
genética 
terapia gênica 
 
* A identificação de genes causadores de doença fornece oportunidades para melhor compreensão e diagnóstico de muitas doenças 
* Leva à possibilidade de alteração genética das células de pessoas afetadas ⇾	terapia gênica 
* O potencial da terapia gênica para curar doenças genéticas chama muita atenção 
 
Terapia celular somática 
* Tem sido o foco de pesquisa em terapia gênica em humanos 
* Consiste na alteração de genes em células somáticas humanas para tratar uma doença específica 
* Terapia ex vivo: as células do paciente são extraídas e manipuladas fora do corpo humano 
* Terapia in vivo: as células são tratadas enquanto ainda estão no corpo 
* Bons candidatos celulares devem ser facilmente acessíveis e devem ter uma longa expectativa de vida no corpo 
* Células em proliferação são preferíveis 
* A célula-tronco da medula óssea encontra todas essas qualificações e, portanto, foi a principal candidata da terapia somática 
* Muitos outros tipos celulares também foram investigados como alvos potenciais ⇾	 fibroblastos da pele, células musculares, células 
endoteliais vasculares, hepatócitos e linfócitos 
* Desvantagem do uso de outras células: sua expectativa de vida pode ser relativamente curta 
 
Terapia de substituição gênica 
* A maioria das técnicas atuais de terapia gênica envolve a substituição de um produto gênico ausente inserindo-se um gene normal em células 
somáticas 
* Abordagem adaptada para corrigir mutações com perda de função ⇾	
a inserção do gene normal supre o produto faltante 
* Os vírus, tendo naturalmente desenvolvido estratégias inteligentes para 
inserir seus genes em células, são os vetores de terapia gênica mais 
comumente usados 
 
VETORES RETROVIRAIS 
* Os retrovírus (vírus RNA) podem inserir cópias de seus genomas nos 
núcleos de células hospedeiras após uma transcrição reversa de seu RNA 
viral em um DNA de fita dupla 
* TRANSDUÇÃO: inserção de DNA exógeno em uma célula hospedeira 
através de vetor viral 
* Os retrovírus transduzem células hospedeiras com um alto grau de 
eficiência e raramente provocam respostas imunes 
* Técnicas de DNA recombinante são utilizadas para criar retrovírus de 
replicação defeituosa em que os 3 genes retrovirais codificadores de 
proteína são substituídos com uma cópia normal de um gene humano e 
um elemento promotor 
* Idealmente, o gene inserido então codificará um produto gênico normal 
nas células somáticas do paciente 
@rafvieiracampos 
* Desvantagens: o retrovírus pode alocar-se próximo a um proto-oncogene, ativando-o e, assim, causando formação de tumor / podem 
transduzir apenas células em divisão e são ineficazes em células que não estão se dividindo ou que se dividem lentamente 
 
VETORES ADENOVIRAIS 
* O adenovírus é um vírus de DNA de fita dupla que é frequentemente utilizado em preparações de vacina 
* Capacidade de transduzir células que não estão em divisão e pode ser projetado para aceitas inserções de cerca de 36kb de tamanho 
* Não se integram ao DNA das células hospedeiras, o que dá a vantagem de elas não ativarem um proto-oncogene ou perturbarem o genoma 
* A falta da integração faz os adenovírus serem finalmente inativados ⇾	expressão gênica transitória 
* Como apenas parte do genoma do adenovírus é normalmente removida, com frequência o vetor provoca uma resposta imune 
* Este problema aumenta com a introdução repetida do adenovírus, que estimula outra resposta imune à proteína estranha 
* Tipo “gutless” ⇾	quase todo o genoma viral é removido para reduzir a resposta imune e aumentar o tamanho potencial da inserção 
 
VETORES VIRAIS ADENOASSOCIADOS 
* Vírus adenoassociados (VAAs) são um tipo de parvovírus que requer a presença de adenovírus para sua replicação normal 
* São vírus DNA que podem transduzir células que não estão em divisão 
* Produzem muito menos resposta imune do que os adenovírus e têm pouco efeito patogênico 
* Expressão gênica estendida ⇾	meses a anos 
* Podem aceitar uma inserção de DNA de apenas cerca de 4,5kb 
* Se tornaram muito mais populares como vetores de terapia gênica durante os últimos anos ⇾	fibrose cística, hemofilia B, deficiência de a 
1-antitripsina, distrofia muscular de Duchenne, doença de Parkinson, doença de Alzheimer 
 
VETORES LENTIVIRAIS 
* São retrovírus complexos que podem transduzir células que não estão em divisão através de poros da membrana nuclear 
* Podem se integrar com estabilidade ao genoma e aceitar inserções razoavelmente grandes (8kb) 
* São atualmente o foco de muita pesquisa e desenvolvimento 
 
VETORES NÃO VIRAIS 
* Lipossomo: corpo adiposo que pode aceitar grandes inserções de DNA ⇾	às vezes se fundem com células, permitindo que a inserção de DNA 
entre na célula e não provoca resposta imune ⇾	carece da eficiência de transferência dos vírus: a maioria dos lipossomos é degradada no 
citoplasma, e a maioria dos que não são é incapaz de entrar no núcleo 
* Plasmídeos: possível inseri-los contendo DNA humano diretamente em células sem o uso de nenhum vetor de transferência ⇾	 o DNA 
ocasionalmente entra na célula, escapa da degradação e codifica proteínas temporariamente 
* Síntese de cromossomos humanos artificiais: são sinteticamente construídos com centrômeros e telômeros funcionais, logo devem ser 
capazes de se integras e se replicar em núcleos de células humanas ⇾	são 
capazes de aceitar inserções tão grandes quando o gene inteiro da distrofia 
muscular de Duchenne (2,4Mb) 
 
Terapias bloqueadoras de gene 
* São eficazes para corrigir mutações com ganho de função ou negativas 
dominantes 
* O produto gênico defeituoso deve ser bloqueado ou desativado de alguma 
maneira 
 
TERAPIA ANTISSENSO 
* É projetado um oligonucleotídeo cuja sequência de DNA é complementar à 
sequência de mRNA produzida por uma mutação com ganho de função 
* O oligonucleotídeo se liga ao mRNA anormal, evitando sua tradução para 
uma proteína nociva 
@rafvieiracampos 
* Também podem ser projetados para se ligarem a um DNA de fita dupla que contém mutação causadora de doença, criando uma tripla hélice 
* Oligonucleotídeos antissenso são frequentemente degradados antes que possam alcançar seu alvo 
* Devido à variação na forma da molécula alvo de DNA ou RNA, pode não ser capaz de se ligar à sua sequência complementar 
 
TERAPIA COM RIBOSIMA 
* Ribozimas são moléculas enzimáticas de RNA, algumas das quais podem clivar mRNA 
* Podem ser projetadas para interromper sequências específicas de mRNA que contêm uma mutação 
 
INTERFERÊNCIA DE RNA 
* A interferência de RNA é um fenômeno natural que evoluiu para defender as células contra invasão viral 
* As células de todos os organismos multicelulares reconhecem esta forma de RNA e utilizam uma enzima chamada dicer para digeri-la em 
pequenos pedaços de 20 pb 
* Os pedaços são usados como molde para dirigir a destruição de qualquer RNA de fita simples que tenha a mesma sequência que o RNA viral 
de fita dupla 
* Sintetizando artificialmente moléculas de fita dupla de RNA que correspondem a uma sequência de DNA causadora de doença, a RNAi pode 
ser induzida a destruir o mRNA produzido pela sequência mutada 
 
 
 
Terapia gênica para doenças não herdadas 
* Cerca de dois terços dos protocolos de terapia gênica atualmente em andamento envolvem cânceres não herdados, e aproximadamente 10% 
envolvem terapia da síndrome de imunodeficiência adquirida (AIDS) 
* HIV: visa interromper a replicação do vírus ou evitar sua disseminação para células saudáveis ⇾	 uma mutação negativa dominante 
introduzida em células T infectadas por HIV produz uma proteína que prejudica proteínas produzidas pelo HIV, bloqueando sua ação normal ⇾	
há testes para reduzir a expressão de CCR5, um correceptor de quimiocina usado pelo HIV para entrar em células do sistema imune 
* Doença da artéria coronária: cópias dos genes que codificam membros das famílias do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e do 
fator de crescimento do fibroblasto (FGF) foram injetadas em miocárdio isquêmicocom a esperança de produzir novos vasos coronários 
 
Terapia de linhagem germinativa 
* Envolve a alteração de todas as células do corpo, incluindo aquelas que dão origem aos gametas 
* Afeta não apenas o paciente, mas também seus descendentes 
* Teste em ratos ⇾	na minoria dos embriões em que o gene se integrou, os gametas também foram modificados, e o gene do hormônio do 
crescimento humano foi transmitido às gerações futuras 
* Problemas significativos: embriões injetados geralmente morrem, e alguns desenvolvem tumores e malformações ⇾	não é possível distinguir 
os embriões geneticamente normais