resumo genética - terapia gênica

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Resumo Genética 	
Terapia Gênica
Consiste no tratamento ou na prevenção de uma doença herdada ou adquirida( Ex: Anemia falciforme, fibrose cística, câncer) através de técnicas de edição genética. Ou seja a terapia gênica tem como objetivo corrigir as mutações/erros do DNA. 
Além da correção de mutação no DNA, são exemplos de terapia gênica: técnicas genéticas para produzir produtos terapêuticos e vacinas geneticamente construídas( Ex: produção de insulina recombinante)
O surgimento da terapia gênica, se baseou no papel dos vírus nas nossas células, visto que os vírus ao entrarem na nossa célula eles tem a capacidade de editar o material genético. 
Vírus
-Os vírus são sempre parasitas intracelulares, por serem incapazes de fabricar ou de degradar substâncias.
Vírus do HIV
O vírus do HIV é um retrovírus( possuem somente o RNA como material genético) que invade as células T CD4+ do sistema imune, controlando o metabolismo dessa célula.
O HIV é contraído pelo contato sexual ou com o sangue contaminado. Como precisa de uma célula hospedeira para se manter vivo, o vírus do HIV age já nas primeiras horas após a infecção. Ele tem uma alta especificidade aos receptores de membrana de células T CD4+ e dessa forma esse vírus infecta a célula TCD4. 
Quando o HIV entra no linf. TCD4 +, ele perde seu capsídeo, e começa a utilizar a enzima transcriptase reversa, que atuará convertendo o RNA viral em DNA viral . Posteriormente a enzima integrase irá integrar o DNA viral no DNA da célula TCD4+. 
O novo vírus se separa da célula T CD4+ e rouba uma parte de sua membrana. Devido a infecção viral, as células T CD4+ vão se tornando menos eficientes e perdendo sua habilidade de combater outras doenças (por isso que o HIV deixa o indivíduo imunodeprimido).
Aplicações da terapia gênica
1- Produtos terapêuticos: Um dos produtos terapêuticos de maior sucesso obtido por meio de terapia gênica foi à insulina geneticamente produzida pela tecnologia do DNA recombinante.
Insulina Recombinante: o gene de interesse (insulina) foi “recortado” do DNA de uma célula humana saudável utilizando uma enzima de restrição e foi adicionado ao plasmídeo da bactéria( edição genética) através da DNA ligase e dessa forma as bactérias começaram a produzir insulina. 
Utilizando a Técnica do DNA recombinante também é possível obter outros Biofármacos. Além da insulina é possível produzir outras proteínas humanas como o hormônio do crescimento humano, que é ministrado a pacientes incapazes de sintetizá-lo. O ativador de plasminogênio tecidual (tPA/APt), que é usado para tratar derrames e prevenir coágulos sanguíneos. O fator IX para tratamento de hemofilia B.
Obs: As doenças humanas herdadas, que foram escolhidas como alvos para a terapia gênica, têm características comuns : São doenças associadas a defeitos monogênicos( pois a técnica só consegue incorporar um gene no plasmídeo da bactéria). 
2- Outra aplicação de terapia gênica consiste em transferir um gene saudável (ou seu produto) para as células do paciente.
Os dois principais protocolos de aplicação de terapia gênica diretamente nas células são: métodos ex vivo e métodos in vivo.
Ex vivo: as células são removidas do paciente, multiplicadas em cultura, geneticamente alterada in vitro e então, retornadas ao paciente.
In vivo: Injetar o DNA saudável junto com um vetor( Ex: vírus) diretamente nas células ou nos tecidos do paciente( não é tão eficaz) 
Vantagens e Desvantagens: 
In vivo: é preferido, pois é mais eficiente e menos dispendioso em comparação ao ex vivo. No entanto este enfoque ainda é limitado devido à ineficiência de endereçamento de genes para tecidos específicos e à inabilidade em controlar quais células captam os genes.
Ex vivo: é mais difícil e mais dispendioso, mas é mais fácil de controlar, pois como a modificação genética ocorre in vitro, os tipos de células geneticamente alteradas podem ser selecionadas e especificamente reintroduzidas no paciente.
Ex vivo - exemplo: Um dos tratamentos para fibrose cística consiste em fazer uma biópsia> injetar plasmídeos que contêm a versão normal do gene da fibrose cística (FC) nas células que foram retiradas do paciente> depois injeta essas células modificadas no paciente.
In vivo - exemplo: Um dos tratamentos para a fibrose cística consiste em injetar diretamente no paciente o gene CFTR usando vetores adenovirais. No entanto, não é eficaz, pois o vírus não foi capaz de transferir o gene para as células do paciente, além disso, gerou uma respostas inflamatória . 
3-CRISPR/Cas9
A CRISPR/Cas9 é uma ferramenta de edição gênica in vivo para prevenção e tratamento de doenças hereditárias como distrofia muscular, hemofilia e fibrose cística, além dos diversos usos em áreas como agricultura e veterinária.
Com a CRISPR/Cas9 é possível desativar, corrigir ou substituir genes de forma rápida, fácil e barata.
A forma de ação da CRISPR/Cas9 é baseada na tática de defesa de bactérias contra invasão de vírus: 
-Quando um vírus invade uma bactéria ele libera o seu DNA. A bactéria possui uma proteína que é a CAS, que tem como função fragmentar o DNA viral. O fragmento do DNA viral é acoplado ao DNA da bactéria( na região de série CRISPR). E a bactéria começa a transcrever o DNA viral levando a formação de cRNA. O CRNA se liga a CAS 2 levando a formação da CAS 3. Sendo assim, quando a bactéria entrar em contato novamente com esse vírus a CAS 3 rapidamente irá atuar destruindo o DNA viral.
A técnica CRISPR/Cas9 consiste em injetar no paciente a CAS 9. A CAS9 vai até o gene mutado e retira ele. Depois disso pode ser escolhido dois métodos: 
- NHEJ: Esse método consiste em ativar as enzimas de reparo para que elas possam unir a fita do DNA que teve que ser rompida pela CAS 9 para a retirada do gene mutado.
-HDR: Esse método consiste em inserir um novo gene no local daquele que foi retirado pela CAS 9 
Vantagem da CRISPR/Cas9: é barato e muito flexível quanto a especificidade da região a qual se deseja editar.
Desvantagem da CRISPR/CAS9: A CAS 9 pode se confundir e retirar um gene errado, podendo ocasionar malefícios. 
Observações: 
- Uma das classes de medicamentos para tratamento anti-HIV bloqueia a enzima integrase. 
- A protease é responsável por quebrar a proteína viral precursora em proteínas menores e maduras.
- Retrovírus: É um vírus que possui somente RNA como material genético
-Adenovírus; É o vírus que possui somente o DNA como material genético
-A técnica do DNA recombinante e a técnica ex vivo: são eficazes, no entanto a técnica in vivo não é eficaz.