Terapia Genética

Terapia Genética ou Gênica – O que é

A Terapia Genética ou Gênica é uma forma de inserir genes nas células de um paciente e substituir os alelos preexistentes, ou variantes gênicas, para realizar alguma função terapêutica.

Ele tem sido usado até agora principalmente para substituir genes defeituosos mutantes, ou alelos, por alelos normais, mas poderia, em teoria, ser usado para editar o genoma humano arbitrariamente.

Se a terapia genética fosse aplicada às células reprodutivas nas gônadas (a linha germinativa), essas mudanças genéticas seriam hereditárias.

Esse processo nunca foi realizado, mas tem um nome: engenharia genética da linha germinativa.

Desde o início da década de 1980, a terapia gênica tem sido usada para produzir medicamentos. Digamos que um ser humano precise de certa proteína como medicamento. Essa terapia utiliza um vetor viral, ou seja, um vírus modificado para conter o DNA a ser introduzido. Grandes quantidades do vírus são injetadas na área-alvo ou, às vezes, tecido é removido, infectado com o vírus e depois implantado novamente.

Os vírus são modificados de tal forma que a grande maioria não é capaz de auto-replicação independente – oferecendo pouca chance de infecção patogênica.

O vírus introduziu o novo DNA no genoma das células humanas, da mesma forma que os vírus normais introduzem seu próprio material genético nas células humanas, sequestrando a maquinaria celular.

Depois que o novo DNA é integrado à célula-alvo, a célula começa a fabricar proteínas especificadas pelo novo material genético, o que, em alguns casos, pode salvar vidas. Por exemplo, pacientes com diabetes grave podem receber a maquinaria celular para produzir insulina, eliminando a necessidade de injeções regulares. Os benefícios da terapia podem durar semanas, meses ou mesmo anos ou toda a vida.

A terapia genética tem sido usada com sucesso para tratar doenças retinianas hereditárias, talassemia, fibrose cística, imunodeficiência combinada grave e alguns tipos de câncer.

Milagres médicos impossíveis com qualquer outra abordagem foram demonstrados pela terapia genética, como a reprogramação das sentinelas naturais do corpo, as células T, para atacar as células cancerosas.

A terapia genética se mostra promissora no tratamento de doenças como a doença de Huntington e a anemia falciforme. À medida que a terapia continua a amadurecer, ela pode salvar milhões de vidas.

O que é um vetor viral?

Terapia Genética ou Gênica

Um vetor viral é um vírus que foi modificado em um ambiente de laboratório com o objetivo de introduzir material genético em uma célula. Existem vários usos para vetores virais, incluindo tratamentos terapêuticos para doenças, terapia genética e pesquisa pura. Laboratórios de todo o mundo fazem vetores virais para suas próprias pesquisas e produzem vetores para uso por outros laboratórios, e algumas empresas se especializam na produção e venda de vetores virais que podem ser personalizados mediante solicitação.

O desenvolvimento do vetor viral data da década de 1960, quando vários pesquisadores reconheceram que, como os vírus operam inserindo material genético nas células, certamente os pesquisadores poderiam aproveitar essa característica modificando os vírus para alterar o material genético que estão inserindo. Um vetor viral é feito pegando um vírus, removendo o material genético prejudicial que ele usa para obter o controle das células e substituindo-o por material genético desejável. O processo de entrega de material genético com o uso de um vírus é conhecido como transdução, com a primeira tentativa bem-sucedida ocorrendo em 1968 com células vegetais.

Adenovírus, retrovírus, herpesvírus e lentivírus são escolhas populares para vetores virais. A modificação de um vírus para atuar como um vetor viral não é tão simples quanto remover alguns genes e fazer o splicing em novos. O vírus deve ser alterado para que seja seguro, com toxicidade mínima, para que as células por ele transduzidas não sejam inadvertidamente danificadas ou mortas, e também deve ser altamente estável.

Os vetores virais também podem ser modificados para atingir tipos específicos de células, o que é de interesse especial para os pesquisadores do câncer que desejam criar terapias direcionadas que vão atrás das células tumorais e nada mais.

O processo de desenvolvimento de vetores virais pode ser trabalhoso e desafiador, e um vetor viral individual pode levar algum tempo para ser criado.

Os pesquisadores podem optar por inserir marcadores genéticos nos organismos que eles modificam para que possam ser facilmente identificados, com os marcadores agindo como uma impressão digital que permite que um vetor seja rastreado até um determinado projeto, pesquisador ou laboratório.

Isso permite que os pesquisadores rastreiem seus vetores quando os compartilham e no caso de serem liberados.

Os vetores virais podem ser usados para uma ampla variedade de propósitos na comunidade médica. Eles também são usados para vacinar plantas contra doenças e para conduzir pesquisas de laboratório destinadas a promover o avanço das ciências como um todo. Existem também alguns usos potenciais desagradáveis para vetores; se podem ser modificados para introduzir bom material genético, também podem ser modificados para introduzir material genético ruim, o que significa que podem ser aplicados em bioterrorismo, que é projetado para prejudicar populações humanas, animais ou vegetais.

Terapia Genética – Código Genético

Terapia Genética ou Gênica

Com a tentativa de mapeamento do Código Genético dos Cromossomos humanos (Projeto Genoma), foram-se esclarecendo vários mistérios contido nas células, e em conseqüência disto, foram surgindo inúmeras respostas para solucionar os defeitos genéticos.

Uma das coisas que surgiu com o desenvolver do Projeto Genoma, foi a Terapia Genética.

A Terapia Genética é a esperança de tratamento para um grande número de doenças até hoje consideradas incuráveis por métodos convencionais, das hereditárias e degenerativas às diversas formas de câncer e doenças infeccionais.

A Terapia Genética é o tratamento de doenças baseado na transferência de material genético. Em sua forma mais simples, a terapia genética consiste na inserção de genes defeituosos, para substituir ou complementar esses genes causadores de doenças.

A maioria das tentativas clínicas de terapia genética atualmente em curso são para o tratamento de doenças adquiridas, como AIDS, neoplasias malignas e doenças cardiovasculares, mais do que para doenças hereditárias.

Em alguns protocolos, a tecnologia de transferência gênica vem sendo usada para alterar fenotipicamnete uma célula de tal modo a torná-la anti-gênica e assim desencadear uma resposta imunitária.

De maneira análoga, um gen estranho pode ser inserido em uma célula para servir como um marcador genotípico ou fenotípico, que pode ser usado tanto em protocolos de marcação gênica quanto na própria terapia genética. O panorama atual indica que a terapia genética não se limita às possibilidades de substituir ou corrigir genes defeituosos, ou eliminar seletivamente células marcadas.

Um espectro terapêutico muito mais amplo se apresenta à medida em que novos sistemas são desenvolvidos para permitir a liberação de proteínas terapêuticas, tais como, hormônios, citocininas, anticorpos, antígenos ou novas proteínas recombinantes.

Vetores para Terapia Genética

A tecnologia básica envolvida em qualquer aplicação de terapia genética é a transferência gênica. A maneira mais simples de transferir genes para a célula e tecidos é por meio do inoculação de DNA puro, com técnicas de microinjeçào; eletroporação e o método biobalístico. Métodos mais elaborados e mais eficientes incluem a administração de DNA encapsulado (e.g., lipossomos); ou através de vetores virais, que podem ser fragmentados de DNA de vírus contendo o DNA a ser transferido; ou mesmo a partícula viral formada por proteínas virais empacotando um DNA viral modificado de maneira a tornar o vetor menos tóxico, menos patogênico ou não patogênico.

Diversos tipos de vetores são utilizados com o objetivo de levar o DNA terapêutico ao núcleo das células-alvo.

Outra forma de transferência de mensagem genética envolve a entrega de RNA diretamente ao citoplasma das células, mas o RNA é mais instável que o DNA, o que limita a aplicação dessa modalidade de transferência gênica. O uso de mitocôndrias ou DNA mitocondrial (mtDNA) como vetores gênicos citoplasmáticos tem aplicação potencial na reposição do mtDNA a células com deficiência no metabolismo energético da fosforilação oxidativa causada por mutações no mtDNA. Afora o núcleo, a mitocôndria é a única organela que possui seu próprio DNA.

Uma questão-chave da terapia genética é a escolha do vetor adequado a cada situação. Até a presente data, quatro sistema de transferência gênica (DNA plasmidial complexado, vetores adenovirais e vetores baseados no vírus adeno-associado) foram os mais usados em tentativas de terapia genética em humanos, totalizando uma experiência clínica de cerca de três mil pacientes em todo o mundo.

DNA Plasmidial Complexado

Um vetor plasmidial é uma molécula de DNA circular purificada, construída por meio de técnicas do DNA recombinante para conter, além do gen terapêutico de interesse, seqüências regulatórias tipo promotores e intensificadores, para facilitar e controlar a expressão do gen.

Aumento da eficiência de transfecção do DNA plasmidial purificado pode ser obtido com a formação de algum tipo de complexo: lipídico, protéico, ou misto.

Após a aplicação desse complexo nas células em cultura ou in vivo, uma porção substancial das células endocita o DNA e é capaz de transportar pelo menos parte dele para o núcleo, onde o DNA é expresso transitoriamente por alguns dias.

A idéia de que se pode mudar genes para curar doenças tornou-se o grande alvo da pesquisa científica. Mas apesar de um começo promissor, ainda não houve curas rápidas ou completas.

Terapia Genética ou Gênica – Material

O princípio básico da terapia gênica é a transferência de material genético (transgene) que confere efeito terapêutico direto, através do produto do transgene; ou indireto, como, por exemplo, através da ativação de uma pró-droga.

Dentre as formas de terapia gênica estão: inserção de genes funcionais em células com genes defeituosos; alteração fenotípica da célula para torná-la antigênica e inserção de gene estranho à célula para torná-la susceptível a outras terapias.

O primeiro relato de terapia gênica ocorreu nos Estados Unidos em 1989.

Em 1990, foi aprovado o primeiro estudo clínico utilizando um gene funcional (tratamento da deficiência de adenosina deaminase). Até maio de 2000, segundo dados do NIH e do FDA, foram desenvolvidos 464 estudos clínicos com terapia gênica, a maioria Fase I, sendo 62% relacionados ao tratamento do câncer.

A terapia genética pode ser realizada no nível somático ou germinativo.

A terapia genética somática envolve a modificação do genoma somente nas células somáticas enquanto que a terapia genética germinativa envolve a alteração de todas as células do organismo.

Apesar de a terapia germinativa ser usada experimentalmente, ainda não está disponível para seres humanos.

A terapia gênica consiste em mudar o gene de células para a melhoria do ser humano. Basicamente, é o processo no qual se retira um gene defeituoso, responsável por algum tipo de doença, e coloca-se em seu lugar um gene saudável.

A terapia gênica consiste em identificar, selecionar e modificar genes relacionados a doenças ou síndromes. Isso ocorre por diferentes meios e obtém resultados diferentes. Pode-se usar, por exemplo, algum vírus ou adenovírus, tirando sua respectiva carga genética e colocando o gene que se deseja implantar na célula. A terapia gênica é o processo no qual retira-se um gene defeituoso, responsável por algum tipo de doença, e coloca-se em seu lugar um gene saudável. Esse processo é feito a partir de vetores virais ou não virais.

A terapia gênica envolve as seguintes etapas:

Pesquisa básica em genética molecular;
Diagnóstico clínico;
Comprovação e complementação do diagnóstico clínico pelo diagnóstico molecular;
Construção dos vetores;
Teste in vitro e in vivo para avaliar a eficiência e a segurança dos vetores;
Produção dos vetores;
Aplicação clínica e avaliação dos resultados.

Fonte: www.gbeth.org.br/www.lincx.com.br/www.ufv.br/www.fda.gov/www.genome.gov