Terapia Genica
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• A terapia gênica se baseia na introdução ou modificação de genes com o uso das tecnologias de DNA recombinante a fim de conferir uma nova função ou melhorar os efeitos de um gene anormal
• É a transferência de material genético com o propósito de prevenir ou curar uma enfermidade qualquer.
• No caso de enfermidades genéticas, nas quais um gene está defeituoso ou ausente, a terapia gênica consiste em transferir a versão funcional do gene para o organismo portador da doença, de modo a reparar o defeito.
Terapia Gênica
• Séc. XIX- início genética- Mendel
• 1953- estrutura do DNA – Watson e Crick
• 1979 -DNA recombinante
• 2003- sequenciamento do genoma-Collins. E Craig Venter
Visão biomolecular
Visão biomolecular
• Trilhões de células individuais no corpo humano
• Cada célula produz proteínas específicas para uma determinada parte do corpo: hepatócitos, hemácias, neurônios, etc
• A informação de qual proteína produzir é passada através dos
genes
Visão biomolecular
Os genes influenciam praticamente todas as doenças humanas, seja pela codificação de proteínas anormais diretamente responsáveis pela doença, seja por determinar suscetibilidade a agentes ambientais que a induzem.
Funções do Gene Introduzido
• Corrigir uma mutação de perda de função;
• Substituir ou inativar um alelo dominante
cujo produto anormal causa a doença;
• Degradação um mRNA mutante
• Introdução de genes cujo produto tenha
ação farmacológica
Biblioteca Genômica
• Extração do DNA genômico;
• Clivagem com enzimas de restrição;
• Ligação dos fragmentos nos vetores;
• Transformação celular;
• Replicação do vetor
• Um gene é uma porção de DNA que contém a informação necessária para sintetizar uma proteína. Transferir um gene é transferir um pedaço particular de DNA. Portanto, é necessário antes de tudo, possuir “em mãos” o pedaço correto.
• O 1º passo para a terapia gênica é identificar o gene responsável pela enfermidade. Por meio das técnicas de biologia molecular é possível adquirir um pedaço de DNA que contém este gene.
O ISOLAMENTO DO GENE.
Seleção do gene
É um fragmento de DNA de tamanho variado que é usado em amostras de DNA para detectar a presença de
sequências de nucleotídeos que são complementares a sequencia da sonda, emitindo fluorescência
Vetores Avanços: incorporação de polímeros, anticorpos, substratos
enzimáticos e ácidos nucléicos aprimoramento direcionamento e eficiência
• 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 VETORES VIRAIS
• 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.
RETROVÍRUS
• Como o HIV, permitem também transferir material genético para células que tem baixa atividade mitótica
LENTIVÍRUS
• 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.
ADENOASSOCIADOS
• 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.
ADENOVÍRUS
Os lipossomos são essencialmente os únicos vetores não virais utilizados frequentemente. 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.
Plasmídeos
OS VETORES NÃO VIRAIS
Transferência gênica
• métodos físicos: o transgene é introduzido de maneira mecânica na células ;
• métodos químicos: o vetor é alguma substância de origem química;
• métodos biológicos: emprego de organismos que naturalmente possuem a capacidade de transferir material genético, como os vírus ou algumas bactérias.
Os procedimentos da terapia gênica in vivo consistem em transferir o DNA diretamente para as células ou para os tecidos do paciente.
Nos procedimentos ex-vivo, o DNA é primeiramente transferido para células isoladas de um organismo, previamente crescidas em laboratório. As células isoladas são assim modificadas e podem ser introduzidas no paciente.
In vivo ou em ex-vivo?
Tipos de Terapia Gênica
• Em células germinativas– Terapia de prevenção
• Introdução de um gene em gameta ou zigoto visando impedir a transmissão de um gene anormal para a geração seguinte
• Proibida em seres humanos
Ex- vivo: requer a retirada de células de um organismo para cultivo e manipulação in vitro, seguidos por subsequente reimplantação destas células no organismo. Seus principais atrativos são a ausência de resposta imunológica ao vetor e a maior eficiência de entrega deste.
In- vivo:• In situ: administração do vetor diretamente no tecido
alvo. De maior interesse clínico embora não seja apropriada para alguns tipos de tecidos
• Sistêmica: maior potencial de uso, embora o direcionamento de genes é insuficiente e alguns vetores são prontamente removidos pelo fígado
• Em células somáticas-Para fins terapêuticos
Tipos de Terapia Gênica
As principais dificuldades enfrentadas por pesquisadores que lidam com terapia gênica são as
seguintes:
• A eficiência da transferência• A duração da expressão• A segurança do procedimento• A reação imunitária
Os limites da terapia gênica