[Questões] Genética - Terapia Gênica

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Thomás R. Campos | Medicina - UFOB 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS — TERAPIA GÊNICA 
 
1) "O século XX proporcionou uma série de pesquisas na área genética. Em 1928, Griffith 
realizou um importante experimento que envolvia transformações em bactérias. Esse 
experimento, retomado por Avery e colaboradores, em 1944, foi a base para a descoberta da 
molécula formadora do material genético. Nos anos 50, Watson e Crick apresentaram o 
modelo da dupla-hélice dessa molécula, abrindo caminho para que, na década seguinte, se 
demonstrasse como o gene, por meio de sua sequência de bases nitrogenadas, controla a 
produção de proteínas. Nas últimas décadas, o avanço biotecnológico permitiu aos cientistas 
a manipulação do material genético e a transferência de um gene de uma espécie para outra". 
Considere os itens a seguir: 
I. Estrutura da molécula de DNA; 
II. Descoberta do código genético; 
III. DNA como molécula constituinte do gene; 
IV. Obtenção de organismos transgênicos. 
O texto faz referência: 
a) Apenas aos itens I, II e III. 
b) Apenas aos itens I, II e IV. 
c) Apenas aos itens I, III e IV. 
d) Apenas aos itens II, III e IV. 
e) A todos os itens considerados. 
 
2) Uma das primeiras experiências de terapia gênica foi realizada com indivíduos hemofílicos 
cujo gene para o fator VIII de coagulação era defeituoso. Na terapia foram retiradas células 
da pele do paciente. Estas células receberam cópias do gene normal para o fator VIII e foram 
posteriormente reintroduzidos no indivíduo. Os resultados mostraram um aumento 
significativo na produção do fator VIII nos indivíduos tratados. Supondo que o indivíduo 
tratado venha ter filhos com uma mulher cujos genes para o fator VIII sejam defeituosos, 
existe a possibilidade de nascimento de uma criança hemofílica? Justifique sua resposta. 
Sim, existe. A hemofilia é uma condição recessiva ligada ao X, e o cromossomo X do pai 
possui a mutação no gene para o fator VIII de coagulação, da mesma forma que ambos os 
cromossomos X da mãe. Além disso, a terapia utilizada no pai alterou células somáticas, 
enquanto células da linhagem germinativa continuaram com a mutação. Dessa forma, a 
probabilidade é que todos os filhos do casal sejam hemofílicos. 
 
 
 
3) A terapia gênica, uma promessa da biotecnologia moderna, consiste na introdução de 
genes normais em células de indivíduos doentes. Algumas metodologias em estudo utilizam 
retrovírus modificados como veículo de introdução do gene desejado. Por exemplo, na 
talassemia, doença caracterizada pela produção de hemoglobina anormal devida a uma 
deleção no gene que codifica a cadeia a globina, poderia ser usado um retrovírus modificado, 
contendo a informação para síntese de a-globina. Nesse caso, deveriam ser realizadas três 
etapas: 
1— coletar células da medula óssea do paciente; 
2 — colocar as células coletadas em contato com o retrovírus modificado, para que essas 
sejam infectadas; 
3 — reintroduzir as células infectadas no paciente. A seguir, estão esquematizadas a partícula 
virai original, antes da manipulação (esquema I), e quatro diferentes partículas virais 
modificadas (esquema II, III, IV e V). 
- X representa o trecho de ácido nucleico virai, que codifica as proteínas necessárias para a 
formação de novas partículas virais no interior da célula hospedeira. - Y representa o trecho 
de ácido nucleico introduzido, que contém a informação para a síntese de cadeia a-globina. - 
o símbolo *, indicado em algumas figuras, indica que a partícula virai contém as enzimas 
transcriptase reversa e integrasse (insere o material genético de origem virai no genoma da 
célula). 
a) explique por que, no caso do tratamento da talassemia, as células retiradas da medula 
óssea são as indicadas para serem infectadas com as partículas virais adequadamente 
modificadas. 
A hemoglobina adulta (HbA) é formada por duas cadeias α-globina e duas β-globina. Essa 
hemoglobina está presente nos eritrócitos. Uma vez que os eritrócitos são formados de 
células precursoras na medula óssea por um processo de diferenciação, são essas células 
que devem ser retiradas e geneticamente modificadas para que, dessa forma, passem a 
produzir α-globina normal e, portanto, a hemoglobina normal. 
 
b) Indique qual dos retrovírus modificados, apresentados nos esquemas acima, seria o mais 
indicado para ser usado nesse tratamento. Justifique sua resposta. 
O mais indicado seria o apontado no esquema IV. O vírus a ser utilizado precisa ser impedido 
de replicar pela remoção de grande parte de seu genoma (X). Além disso, as partículas virais 
necessitam do trecho de ácido nucleico introduzido (Y) que contém informação para a síntese 
da α-globina, bem como a enzima transcriptase reversa (para fazer a transcrição inversa, 
produzindo uma molécula de DNA a partir de seu RNA) e a enzima integrase (para inserir o 
material genético no genoma da célula). A partícula viral mais adequada, portanto, seria a 
indicada no esquema IV. 
 
 
4) Um pesquisador precisa obter células-tronco para iniciar experimentos em terapia gênica. 
Aponte a alternativa que relaciona o procedimento e a justificativa corretos para que tal 
pesquisador tenha sucesso. 
a) Obter células-tronco de embriões em fase de gástrula em vez de obtê-las da blástula, 
quando ainda não é possível conseguir células tão diferenciadas. 
b) Trabalhar apenas com embriões em vez de organismos adultos, uma vez que em adultos 
não existem células-tronco. 
c) Conseguir células germinativas do ovário de uma fêmea adulta pois, ali, elas estão menos 
diferenciadas do que as células germinativas nos testículos de um macho adulto. 
d) Optar pela obtenção das células do cordão umbilical de recém-nascidos em vez de obtê-
las da fase da gástrula, já que no cordão a diferenciação é menor e o número de células, 
maior. 
e) Obter células do embrião em fase de blástula, quando a indiferenciação é maior, em vez 
de obtê-las da gástrula ou do cordão umbilical, quando as células já estão mais diferenciadas. 
 
5) "CÉLULAS-TRONCO PODEM TRATAR LESÕES CEREBRAIS". Empresa usa unidade 
estrutural de embriões para recuperar vítimas de derrame. A técnica combina o uso de 
células-tronco de embriões e terapia gênica (Adaptado de "O Globo", 08/09/2000). Explique 
a vantagem da utilização, no procedimento descrito, de células-tronco ao invés de células já 
diferenciadas. 
Células-tronco possuem a peculiaridade de poder, ao mesmo tempo, multiplicar-se de forma 
idêntica, para restituir células-tronco, e diferenciar-se para produzir células especializadas. A 
utilização de células-tronco embrionárias na terapia, ao invés de células já diferenciadas, é 
mais vantajosa devido às características especiais dessas células, que permitem a 
manutenção do tecido – pela formação de outras células tronco – e crescimento do tecido 
saudável – pela proliferação para formação de células diferenciadas. 
 
6) Leia as proposições abaixo e indique a alternativa correta: 
I) O objetivo de triar em populações uma certa doença genética é o reconhecimento precoce 
de uma doença para que a intervenção evite ou reverta o processo da doença ou para que 
decisões reprodutivas informadas possam ser tomadas. 
II) Os elementos básicos da validade de um teste incluem sua sensibilidade e especificidade. 
Quando a sensibilidade é aumentada, a especificidade também aumenta, e vice-versa. 
III) A triagem de heterozigoto consiste em testar (no nível do fenótipo ou do genótipo) uma 
população-alvo para identificar portadores não afetados de um gene de doença. Os 
portadores podem então receber informações sobre riscos e opções reprodutivas. 
IV) A análise de ligação, uma forma de diagnóstico genético indireto, utiliza marcadores 
ligados para determinar se uma pessoa herdou um cromossomo contendo um gene de 
doença de seu genitor ou genitora. A necessidade de identificação de muitos membros da 
família e as possibilidades de recombinaçãoe casais não informativos são vantajosos para a 
abordagem. 
V) O diagnóstico genético direto é acompanhado pela identificação da própria mutação 
causadora da doença. É potencialmente mais preciso que o diagnóstico indireto e não requer 
informação da família. Técnicas de RFLP podem ser usadas para diagnóstico direto se a 
mutação afetar um sítio de restrição. 
VI) Vetores virais oferecem transferência altamente eficiente de genes terapêuticos para 
células somáticas. Contudo, apresentam várias desvantagens, incluindo expressão baixa ou 
transitória do produto gênico, tamanho de inserção limitado, geração de respostas imunes, 
dificuldade na regulação precisa e, para alguns vetores, a incapacidade de transduzir células 
que não estejam em divisão e o potencial para oncogênese. 
VII) A terapia gênica usando vetores não virais, incluindo lipossomos e DNA nu, oferece 
algumas vantagens sobre os vetores virais, mas atualmente carece da eficiência de 
transferência de tais vetores. 
VIII) Técnicas de bloqueio gênico podem ser usadas para reverter os efeitos de mutações 
negativas dominantes ou com ganho de função. Elas incluem o uso de moléculas antissenso, 
ribozinas clivadoras de RNa e RNA interferência. 
Assinale a alternativa correta: 
a) As proposições I, II, III, IV são corretas 
b) As proposições I, IV e VI são corretas 
c) As proposições V, VI, VII e VIII são as únicas proposições corretas 
d) Somente as proposições II e IV estão erradas 
e) Todas as proposições estão corretas 
 
7) Descreva os tipos de estratégias terapêuticas para o tratamento de doenças monogênicas, 
incluindo também estratégias de tratamento molecular, mencionando exemplos dessas 
doenças. 
 
As estratégias terapêuticas são direcionadas à vários níveis: 
▪ Terapia direcionada ao fenótipo clínico: inclui todas as intervenções 
médicas ou cirúrgicas que não são exclusivas do tratamento de doenças 
genéticas. Ex: transfusão sanguínea na talassemia; correção de doenças 
cardíacas congênitas. 
▪ Tratamento de Anormalidades Metabólicas: manipulação do metabolismo 
no tratamento de erros congênitos. Ex: Dieta pobre em fenilalanina na PKU; 
estatinas em heterozigotos com hipercolesterolemia familiar. 
▪ Tratamento molecular: tratamento de uma doença com base na 
compreensão dos mecanismos moleculares que fundamentam sua etiologia e 
patogenia. Pode ser: 
▪ Tratamento em Nível Proteico: se baseia na melhora da função da 
proteína mutante, reposição da proteína, reposição enzimática. Ex: 
utilização do fator VIII de coagulação na hemofilia A; administração de 
glicocerebrosidase da doença de Gaucher. 
▪ Modulação da Expressão Gênica: utiliza-se um RNA de interferência 
para degradar RNA mutante. Ex: somente experimental. 
▪ Modificação do Genoma Somático: utiliza-se (1) transplante como 
forma de terapia de transferência gênica ou (2) terapia gênica onde um 
gene é introduzido em uma célula para atingir um efeito terapêutico. Ex: 
transplante de medula óssea na β-talassemia; transferência da 
subunidade do gene receptor γc citocina do receptor de interleucina em 
casos de imunodeficiência combinada grave.