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25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 1/9 TERAPIA GÊNICA: A terapia gênica é o tratamento de uma doença baseado na transferência de material genético, com o objetivo de amenizar ou curar uma doença. Esse tipo de terapia pode ser realizado por: - Adição de genes - Substituição de genes - Inibição de genes - A terapia gênica tem como objetivo, inserir um novo código, normal, nas células que deixaram de produzir corretamente a proteína (fator), devido à mutação presente. - Após esta implantação a célula que recebeu este novo gene, passa a ser capaz de produzir o fator continuamente. Em princípio a aplicação dessa técnica tinha como objetivo o tratamento de doenças provocada por um único gene defeituoso, tal como a hemofilia B . A doença Hemofilia: Hemofilia é uma doença genético-hereditária que se caracteriza por desordem no mecanismo de coagulação do sangue e manifesta-se quase exclusivamente no sexo masculino. Existem dois tipos de hemofilia: A e B. A hemofilia A ocorre por deficiência do fator VIII de coagulação do sangue. A hemofilia B, por deficiência do fator IX. O gene que causa a hemofilia é transmitido pelo par de cromossomos sexuais XX. Em geral, as mulheres não desenvolvem a doença, mas são portadoras do defeito. O filho do sexo masculino é que pode manifestar a enfermidade. A hemofilia atrai uma enorme quantidade de pesquisas sobre a terapia gênica, uma vez que se sabe muito sobre a transmissão da doença, a localização e estrutura do gene e a estrutura e função do fator produzido pelo gene. Nas experiências de terapia gênica, os investigadores transferem os genes responsáveis pela produção de FVIII ou IX para as células do doente hemofílico, induzindo estas células a produzir o fator que está em falta. Os genes dos fatores VIII e IX foi ligado a um Vetor (geralmente retrovírus, adenovírus) formando uma molécula de DNA recombinante e este foi introduzido nas células alvo. O fígado é o órgão que normalmente produz os fatores VIII e IX, mas em estudos realizados com animais observou-se que outros tecidos também são capazes de produzir fatores da coagulação injetando o vetor: - no músculo, - fibroblastos (pele), - endotélio (células dos vasos) e - nas células da medula óssea. Os vetores virais Os vetores virais são vírus manipulados geneticamente, de modo a reduzir a sua patogenicidade, sem anular totalmente o seu poder de infectar as células do hospedeiro . Os retrovírus possuem a habilidade de integrar o seu DNA dentro dos cromossomos da célula infectada. Então, o gene será inserido no genoma das células hospedeiras e, podem assim ser transmitidos a todas as células-filhas das infectadas. Eles infectam somente as células que estão proliferando. Os lentivírus, (são vírus com longo período de incubação associados a doenças neurológicas e Imunossupressoras), como o HIV, permitem também transferir material genético para células que não proliferam (como os neurônios e células do fígado) ou para células refratárias para o retrovírus (como as células retiradas da medula óssea). Os adenoassociados de vírus também integram o seu DNA ao cromossomo da célula hospedeira. Eles têm a vantagem de serem inofensivos para a natureza em relação ao retrovírus, mas não são capazes de transportar genes de dimensões grandes. Os adenovírus não são capazes de integrar o seu DNA ao cromossomo da célula hospedeira. Eles podem transportar genes de grandes dimensões, mas a expressão deles não dura muito tempo Os vetores não virais: Os lipossomos são essencialmente os únicos vetores não virais utilizados freqüentemente. As esferas de lipídeos podem ser um importante meio para a transferência gênica. Em comparação aos vírus, eles têm a vantagem de não introduzir algum risco em condições de segurança, mas eles não possuem grande eficiência e são muito seletivos. Atualmente, a maioria dos protocolos clínicos está direcionada está direcionada para o tratamento do câncer. Razões para o estudo do câncer ser o foco do estudo: – a severidade e as condições terminais da doença facilitam a aprovação de tratamentos experimentais. Os limites da terapia gênica: - as sequências doadas podem resultar em malefícios para a descendência, se o local de integração provocar uma ruptura numa sequência genética crítica para o desenvolvimento do embrião - ou se a expressão da sequência genética doada, de alguma forma interromper o programa normal de desenvolvimento. - Alguns destes derivam de vírus perigosos como o HIV. É então necessário que antes do uso destes vetores sejam submetidos a critérios de segurança, particularmente no que concerne a presença de genes que podem determinar a patogenicidade do vírus utilizado para infectar (transferir o gene desejado) para as células do hospedeiro. Resposta Imune: - Como toda substância estranha, o produto do gene novo, o gene propriamente dito ou seu vetor podem instigar uma resposta imune no organismo sob tratamento. Isto pode causar a eliminação das células modificadas geneticamente, ou a inativação da proteína produzida pelo gene novo. Terapia celular e células-tronco 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 2/9 Terapia celular procedimento clínico que usa células vivas para melhorar o funcionamento e promover o reparo e a regeneração de tecidos e órgãos acometidos por doenças, processos degenerativos ou que sofreram lesões dramáticas: células teciduais células-tronco Os programas de transplante de órgãos atendem somente de 5 a 10% dos pacientes: escassez de doadores incompatibilidade viabilidade restrita a alguns tipos celulares Células-tronco: capacidade de autorrenovação resposta reparadora prolongada proliferação básica lenta >manutenção da população celular > proteção contra fixação cumulativa de mutações potencialmente oncogênicas capacidade de amplificação e diferenciação em diferentes categorias funcionais celulares (diferenciação clonal de linhagens) Células-tronco: linhas de interesse: biologia básica do desenvolvimento > pesquisa de base estudo de doenças humanas em modelos animais > transgênicos e knockout cultura de linhagens celulares especializadas farmacologia e toxicologia terapia gênica > vetores produção de linhagens celulares específicas para transplantes Células-tronco (CT): embrionárias (CTE) adultas (CTA) Compromentimento de linhagem específica > Potencial de diferenciação Células-tronco embrionárias humanas: 1998: primeiras linhagens estáveis >fertilização in vitro >sem crises replicativas >cariótipo original >alta atividade da telomerase >injeção em SCID à teratomas formados por diferentes tecidos Ectoderme: - Neurônios - Pele Mesoderme: - sangue - Músculos Endoderme: - Células Pancreáticas Diferenciações bem sucedidas in vivo: >células precursoras hematopoiéticas >células precursoras neuronais >astrócitos, oligodendrócitos, neurônios Riscos: >oncológicos (em imunossupressão) >aneuploidias >translocações (cromossomos 12,17 e 20) >imunogenicidade (cultura em fibroblastos fetais murinos - cartilagem - células endoteliais - células cardíacas Clonagem terapêutica >medicina regenerativa > histocompatibilidade em transplantes >1/50.000 >drogas imunossupressoras bancos de linhagens de células-tronco embrionárias geneticamente idênticas por transferência nuclear 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 3/9 inadequada para doenças genéticas mitocôndrias provenientes do óvulo receptor antígenos maternos Células-tronco adultas: déc. 50: transplantesde medula óssea (células-tronco adultas) déc. 80: sangue de cordão umbilical e placentário células-tronco hematopoéticas sem contato com sangue circulante: reduz histocompatibilidade menor risco de desenvolvimento de doença vs. Hospedeiro Características: potencial restrito de diferenciação promissor: células-tronco de medula óssea camundongos: fibras musculares, células epiteliais hepáticas, miocárdio traumatismo medular doença de Parkinson humanos: cardiopatias neurônios fontes: medula óssea sangue periférico sangue de cordão umbilical e placentário material adiposo lipoaspirado polpa de dente de leite Tipos: células-tronco hematopoiéticas (CTH) medula óssea, sangue periférico, sangue de cordão umbilical células-tronco mesenquimais (CTM) medula óssea células-tronco progenitoras adultas multipotentes (CPAM) medula óssea, tecido muscular, tecido nervoso células de linhagem ectodérmica, mesodérmica e endodérmica 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 4/9 Vias de diferenciação celular: Vias moleculares regulatórias complexas expressão gênica diferencial Cardiomiogênese: estado redox celular agentes pró-oxidantes (H2O2, superóxido) Neurogênese: agente anti-oxidante (ácido retinoico) Condrogênese/Osteogênese: hormônios e fatores de crescimento Lei de Biossegurança (Lei no 11.105, 24/março/2005) Art. 5o É permitida, para fins de pesquisa e terapia, a utilização de células-tronco embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não utilizados no respectivo procedimento, atendidas as seguintes condições: I – sejam embriões inviáveis; ou II – sejam embriões congelados há 3 (três) anos ou mais, na data da publicação desta Lei, ou que, já congelados na data da publicação desta Lei, depois de completarem 3 (três) anos, contados a partir da data de congelamento. § 1o Em qualquer caso, é necessário o consentimento dos genitores. § 2o Instituições de pesquisa e serviços de saúde que realizem pesquisa ou terapia com células-tronco embrionárias humanas deverão submeter seus projetos à apreciação e aprovação dos respectivos comitês de ética em pesquisa. § 3o É vedada a comercialização do material biológico a que se refere este artigo e sua prática implica o crime tipificado no art. 15 da Lei no 9.434, de 4 de fevereiro de 1997 Art. 6o Fica proibido: [...] II – engenharia genética em organismo vivo ou o manejo in vitro de ADN/ARN natural ou recombinante, realizado em desacordo com as normas previstas nesta Lei; III – engenharia genética em célula germinal humana, zigoto humano e embrião humano; IV – clonagem humana Exercício 1: 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 5/9 A possibilidade de manipulação genética do homem tem sido discutida em todos os meios, desde o científico até a mídia. Em 1990, foi realizado nos Estados Unidos o primeiro ensaio de terapia Gênica em humanos, em duas crianças portadoras da Imunodeficiência Combinada Severa ou SCID. A partir deste momento, muitos protocolos pré-clinicos tem sido desenvolvido, usando diferentes estratégias de transferência gênica. A respeito dessa técnica analise as alternativas a seguir. I - Primeiro utiliza-se a tecnologia do DNA recombinante. O protocolo envolve a introdução do gene de interesse no organismo alvo. II _ O vetor pode se integrar ou não ao genoma da célula hospedeira. III – O vetor pode-se apresentar de uma única forma, os plasmídeos, pois são os únicos usados nessa técnica Podemos afirmar que: A) As alternativas I e II estão incorretas B) As alternativas I e III estão incorretas C) Todas as alternativas estão incorretas D) Somente a Alternativa I está incorreta E) Somente a Alternativa III está incorreta Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários Exercício 2: Os conhecimentos da biologia molecular e biotecnologia proporcionaram a medicina genômica a ampliação seus métodos de prevenção médica, diagnóstico e tratamento de doenças, uma área que inclui a terapia gênica. A respeito da Terapia gênica podemos afirmar que ela visa: A) Curar uma doença através da introdução de uma proteína na célula da pessoa doente B) Curar uma doença através da introdução de células no organismo da pessoa doente 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 6/9 C) Curar ou aliviar sintomas de uma doença através da introdução do gene funcional dentro de células do organismo D) Tratar o paciente com drogas de última geração E) Injetar uma proteína análoga no organismo do indivíduo doente O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: B) A terapia gênica é o tratamento de uma doença baseado na transferência de material genético, com o objetivo de amenizar ou curar uma doença. C) A terapia gênica é o tratamento de uma doença baseado na transferência de material genético, com o objetivo de amenizar ou curar uma doença. Exercício 3: Na técnica da terapia gênica, os vetores usados podem ou não se integrar-se ao genoma da célula hospedeira, apresentando maior ou menor estabilidade. Os vetores são mais comumente encontrados em duas formas: na forma viral e na forma de plasmídeo. A respeito dos vetores analise as afirmações a seguir: I – Na forma de plasmídeo, o gene de interesse é inserido em um plasmídeo de expressão eucariótica, promovendo assim a síntese da proteína desejada nas células ou tecido alvo. II – Na forma viral, o gene substitui regiões gênicas de certos vírus. Essas sequências virais , são geralmente regiões responsáveis pela patogenicidade nos hospedeiros. III – Todos os vetores virais se integram ao genoma humano, expressando assim somente proteínas estáveis. Podemos afirmar que: A) As alternativas I e II estão corretas B) As alternativas I e III estão corretas C) Todas as alternativas estão corretas D) Somente a Alternativa I está correta E) 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 7/9 Somente a Alternativa III está correta O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A) Após esta implantação a célula que recebeu este novo gene, passa a ser capaz de produzir o fator continuamente. Exercício 4: Embora o vírus seja vistos como problema para os humanos, atualmente existe um campo no qual estão sendo usados para outros fins. O vírus pode ser usado como um vetor. A respeito dos diferentes vírus usados verifique a opção correta. I – O retrovírus se integra ao genoma da célula hospedeira, resultando um uma expressão estável II – O adenovírus não se integra ao genoma da célula alvo, por isto a expressão gênica é menos estável III – Os lipossomos são vetores virais mais usados nas novas tecnologias Podemos afirmar que: A) As alternativas I e II estão incorretas B) As alternativas I e III estão incorretas C) Todas as alternativas estão incorretas D) Somente a Alternativa I está incorreta E) Somente a Alternativa III está incorreta O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, eles precisam utilizar a maquinaria da célula hospedeira para sua replicação. Eles possuem um único tipo de material genético DNA ou RNA e isso os diferencia em Adenovírus, quando possuem o DNA, ou Retrovírus quando possuem RNA. B) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, eles precisamutilizar a maquinaria da célula hospedeira para sua replicação. Eles possuem um único tipo de material genético DNA ou RNA e isso os diferencia em Adenovírus, quando possuem o DNA, ou Retrovírus quando possuem RNA. C) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, eles precisam utilizar a maquinaria da célula hospedeira para sua replicação. Eles possuem um único tipo de material genético DNA ou RNA e isso os diferencia em Adenovírus, quando possuem o DNA, ou Retrovírus quando possuem RNA. D) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, eles precisam utilizar a maquinaria da célula hospedeira para sua replicação. Eles possuem um único tipo de material genético DNA ou RNA e isso os diferencia em Adenovírus, quando possuem o DNA, ou Retrovírus quando possuem RNA. E) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, eles precisam utilizar a maquinaria da célula hospedeira 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 8/9 para sua replicação. Eles possuem um único tipo de material genético DNA ou RNA e isso os diferencia em Adenovírus, quando possuem o DNA, ou Retrovírus quando possuem RNA. Exercício 5: A terapia gênica é um dos pontos da biotecnologia que é estudada com muito cuidado. Esse tipo de terapia pode ser realizado por: I - Adição de genes II - Substituição de genes III - Inibição de genes Podemos afirmar que: A- A) Somente a alternativa I está correta B- B) Somente a alternativa II está correta C- C) Somente a alternativa III está correta D- D) As alternativas I e II estão corretas E- E) As alternativas I, II e III estão corretas O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: E) Todas conferem com o texto de estudo. Exercício 6: Pesquisas recentes mostraram que células-tronco retiradas da medula óssea de indivíduos com problemas cardíacos foram capazes de reconstituir o músculo do coração, o que abre perspectivas de tratamento para pessoas com problemas cardíacos. Células-tronco também podem ser utilizadas no tratamento de doenças genéticas, como as doenças neuromusculares degenerativas. A expectativa em torno da utilização das células-tronco decorre do fato de que essas células I - Eliminam os genes causadores da doença no tecido lesionado, reproduzindo-se com facilidade. II - Alteram a constituição genética do tecido lesionado, pelo alto grau de especialização. III - Sofrem diferenciação, tornando-se parte integrante e funcional do tecido lesionado. Podemos afirmar que: A) A – As alternativas I e II estão incorretas B) B – As alternativas I e III estão incorretas 25/10/2017 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos. https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 9/9 C) C - Todas as alternativas estão incorretas D) D – Somente a Alternativa I está incorreta E) E - Somente a Alternativa II está incorreta O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: D) Conferem com as alternativas apresentadas no texto para estudo. A) Conferem com as alternativas apresentadas no texto para estudo.
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