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Terapia Genética

 

 

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.

O QUE É TERAPIA GENÉTICA

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.

" Criou-se uma expectativa irreal em relação à terapia genética", diz o médico Bonnie Ramsey, diretor do Centro de Fibrose Cística (doença genética descrita com detalhes mais adiante, considerada importante por ter uma freqüência relativamente alta) do Hoapital Infantil e do Centro Regional de Seattle, nos Estados Unidos. "as pessoas pensaram que bastava introduzir um vetor (é o meio de transporte de fragmentos de DNA específicos para dentro da célula, geralmente vírus, plasmídeos ou lipossomas), com um novo gene para se conseguir a cura, mas o processo revelou-se bem mais complicado".

Um grupo de cientistas de Seattle descobriu uma maneira de introduzir novos genes nas células em número bem maior, reparando algumas principais falhas nas abordagens anteriores. Pacientes estão sendo submetidos a processos de terapias experimentais que, se bem sucedidas, se tornarão comuns.

A Primeira fase

Os primeiros tratamentos com terapia genética foram realizados em 1990 em dois pacientes com um tipo de doença autoimune, chamada deficiência dedeaminase adenosina, também conhecida como o mal "do menino na bolha". Pacientes com essa doença apresentam um defeito genético que bloqueia seus sistemas imunológicos. Pesquisadores conseguiram inserir uma nova cópia de um gene corretivo num número significativo de células em pacientes e causar melhora terapêutica em um deles. Mas não foram produzidas enzimas o suficiente para efetuar a cura. a terapia genética produziu muitos começos falsos, mas não conseguiu curas. Mas o trabalho da equipe de Hutchinson, usando um vírus desarmado como um tipo de cavalo de Tróia para levar genes mais saudáveis às células, poderá dar o impulso que a terapia genética precisa para tornar-se realidade. Outra pesquisa interessante que está sendo desenvolvida no Hutchinson é coordenada pelo médico Hans-Peter Kiem. Ao aprimorar o processo de infectar células com um dos vetores criados por Miller para transportar os novos genes, pesquisadores estão conseguindo transportar genes em 10% a 20% das células. "Essa média é suficiente para corrigir muitas doenças", disse Kiem, professor de medicina da Universidade de Washington. No passado, taxas de transferência de genes ficavam a menos de 0,1%. A técnica oferece a possibilidade de um retrovírus de inserir seu próprio DNA no genoma de uma célula hospedeira. Outros avanços poderão superar brevemente as frustrações registradas até aqui com a terapia genética. Essas decepções fazem parte da história da medicina. Demorou décadas para que o transplante de medula óssea fosse aperfeiçoado. Hoje é um dos mais poderosos tratamentos contra o câncer.

A segunda fase

Nos próximos cinco anos, surgirão testes capazes de avaliar, com mais precisão e razoável antecedência, o risco do surgimento de doenças como diabetes e certos tipos de câncer. Essa geração de exames será o fruto imediato do Projeto Genoma Humano, o seqüenciamento dos genes. A nova missão dos cientistas é descobrir como o DNA ordena a produção de proteínas defeituosas, que emperram o funcionamento de órgãos vitais ou produzem tumores. Com o seqüenciamento genético, já é possível saber se a propensão hereditária existe. Mas isso não é tudo. Uma das conquistas esperadas para o futuro próximo é a catalogação das proteínas fabricadas pelos genes anômalos. Quem tiver a marca dessas proteínas terá a chance de prevenir-se, "mas demorará um bom tempo para chegarmos à corrigir genes defeituosos e curar as doenças que eles provocam mas os exames de diagnóstico terão impacto na prevenção e no tratamento precoce dos males".

É possível que surjam os primeiros avanços nas chamadas terapias genéticas, tratamentos experimentais que buscam corrigir deficiências nos genes. Em abril, um grupo de pesquisadores franceses anunciou ter obtido sucesso no tratamento de duas crianças portadoras de uma moléstia rara conhecida como doença do Garoto da Bolha. Pessoas que sofrem dessa doença vivem isoladas em ambientes esterilizados porque não têm defesas. Seu sistema imunológico é emperrado por um defeito genético. Um vírus carregado com um gene sadio foi inoculado nas crianças e a anomalia foi corrigida. O sucesso da técnica francesa contrapõe-se a uma coleção de fracassos em experiências semelhantes. Um relatório do governo americano revelou que mais de 600 "reações adversas" foram registradas nas cobaias humanas submetidas à terapia genética. Os cientistas dizem que ainda é cedo para colher resultados. Avalia-se que a terapia genética poderá atingir resultados animadores, até o ano 2010, contra a hemofilia e alguns tipos de câncer. "Os conhecimentos acumulados ajudarão a encontrar meios eficazes de transportar os genes sãos para as células" Depois do genoma humano (já concluído), será mapeado o código de todos os animais usados em experiências de laboratório, como o camundongo, o macaco e o peixe-zebra. Conhecer o código da vida desses bichos é fundamental para mensurar até que ponto suas reações orgânicas assemelham-se às dos homens. Isso terá enorme importância no desenvolvimento de drogas e no tratamento de males genéticos.

O Genoma do rato está em andamento

Os pesquisadores acreditam que desvendar todo o DNA do rato poderá ajudá-los a entender melhor o organismo do homem e as doenças que o vitimam.

Cientistas da empresa Celera Genomics prometeram decifrar o código genético do animal – o mais usado em experiências de laboratório – até o final deste ano.

Em junho, a Celera, junto o grupo do Projeto Genoma Humano, divulgou o primeiro rascunho do mapa genético do homem, abrindo caminho para pesquisas revolucionárias, que podem levar a novos tratamentos contra doenças como o câncer e o mal de Alzheimer. O rascunho, porém, não permite ainda que os cientistas "leiam" o genoma humano de forma seqüenciada. Por enquanto, os genes identificados são como uma espécie de sopa de letrinhas, cuja leitura ainda não é possível.

O mapeamento do DNA do rato pode ajudar justamente nisso: levar os pesquisadores a entender melhor o conjunto de genes do homem. Como mamífero, o rato tem o código genético muito semelhante ao do homem. Por isso, é o animal predileto para a realização de estudos em laboratório. "Basicamente, tudo que descobrimos no genoma humano tem uma contra-parte no rato", disse Craig Venter, Presidente da Celera.

Sabe-se com certeza que cerca de 1200 doenças têm causa predominantemente genética. Uma nova categoria de médicos começa a surgir. São os conselheiros genéticos, profissionais preparados para recomendar exames de DNA e avaliar os seus resultados, por exemplo, as mulheres que querem diagnosticar o cancro da mama. Uma vez detectada a existência da probabilidade genética, é possível avançar para terapias preventivas radicais, como as cirurgias ou o uso de drogas recentes como o tamoxifeno, que se tem mostrado eficaz como medicamento preventivo. Nos Estados Unidos, 20% das mulheres que descobrem a mutação nos genes BRCA1 e BRCA2, relacionados com esse tipo de cancro, decidem-se pela cirurgia de extirpação total dos seios. No entanto, os médicos esclarecem que a cirurgia não significa que o tumor não aparecerá. E alertam que nem sempre uma paciente que tenha uma alteração em apenas um dos genes vai desenvolver a doença. «Menos de 10% dos casos de cancro da mama estão ligados a esses genes», diz o oncologista Arthur Katz, do Hospital Albert Einstein, em São Paulo.

Terapia Gênica divide-se em dois tipos:

Terapia gênica somática: só é utilizada para tratar doenças genéticas recessivas em células de diferentes tecidos não relacionados a produção de gametas. A sua característica básica é a de provocar uma alteração no DNA do portador da patologia, através da utilização de um vetor, que pode ser um retrovírus (Retrovírus ou RNAvírus, quando utilizados como vetores na terapia gênica somática, alteram de forma permanente a célula hospedeira, integrando-se ao genoma. São utilizados especialmente em células dos músculos liso e esquelético, da medula óssea, fibroblastos e hepatócitos)ou um adenovírus(ou DNAvírus, são utilizados como vetores para procedimentos de terapia gênica somática, especialmente em células do epitélio respiratório, não se integrando ao genoma da célula hospedeira. ).

Os problemas operacionais desta técnica são: o tempo de vida da célula hospedeira; a baixa expressão do gene; o controle da expressão gênica; a dificuldade de atingir o tecido-alvo e o seu potencial oncogênico.

Terapia gênica germinativa: baseia-se na alteração de células reprodutivas (óvulos, espermatozóides ou células precursoras). Além das questões éticas, esta terapia apresenta inúmeros problemas operacionais: alta taxa de mortalidade; desenvolvimento de tumores e malformações; alteração de embriões potencialmente normais e a irreversibilidade das ações.

10 terapias que o futuro nos trará

2002 Angiogénese para revasculizar o coração. Uma injeção de genes que fazem crescer veias e artérias é aplicada no músculo do ventrículo esquerdo do coração. Novos vasos sanguíneos crescem na região, aumentando a circulação.
2003 Correção
cirúrgica de todos os problemas oculares. Em breve, crianças portadoras de catarata congénita poderão receber implantes de lentes nos olhos, logo após o nascimento.
2004 Exames
holográficos de imagens tridimensionais. Combinação de imagens obtidas por tomografia computorizada e exames de ressonância magnética, que serão processados em três dimensões. As imagens oferecerão uma representação realista dos tecidos e ossos humanos.
Terapia genética contra o cancro. Pesquisadores usam genes especiais para aplicar drogas no local exato do tumor. Uma técnica parecida despacha para a região do tumor genes capazes de inibir o seu crescimento.
2005 Pílula
100% eficaz para tirar o apetite. Pesquisadores dos Estados Unidos ainda estudam o desenvolvimento de medicamentos à base de leptina, substância descoberta em 1995 capaz de controlar os mecanismos neurológicos ligados à fome e à saciedade. Também estão a estudar outra substância, esta produzida no cérebro, conhecida como neuropeptídeo Y, que regula o apetite. Cirurgia feita por robots. O cirurgião usa uma luva digital para transferir o movimento das suas mãos a pinças de robots de alta precisão. Estes operarão o paciente a milhares de quilômetros de distância do cirurgião.
2010 Medicamentos
para aumentar a inteligência. Medicamentos capazes de estimular neurorreceptores ligados à memória e à aprendizagem, baseados em engenharia genética. Importantes para os pacientes da doença de Alzheimer.
2015 Terapia genética
com vírus. Os médicos usam vírus para corrigir as mutações que provocam doenças congénitas. Os microrganismos entram no núcleo da célula com o novo DNA e substituem o original.
2020 Vacina
contra a sida. Hoje 36 tipos de vacina contra o HIV estão a ser testados no mundo. Os especialistas acreditam que, apesar da dificuldade de controlar as mutações do vírus, a cura será atingida.

Animais dadores de órgãos. Uma iniciativa combinada entre estudos de biotecnologia com o desenvolvimento de potentes medicamentos anti-rejeição. Empresas americanas estão a criar porcos com órgãos capazes de produzir proteínas humanas e diversos centros de estudos e indústrias farmacêuticas pesquisam novos medicamentos para serem usados após os transplantes.

Terapia Genética - Considerações

Engenharia Genética é a modificação de seres vivos pela manipulação direta do DNA, através da inserção ou deleção de fragmentos específicos. Sua aplicação pode ser na produção de vacinas, proteínas por microorganismos, alimentos, transplantes, terapia gênica, animais transgênicos.

As possibilidades da Engenharia Genética podem ser assustadoras e, muitas vezes, desconfortáveis. Ela recobre-se de tantas implicações éticas e profissionais que, a certa altura, é difícil separar preconceitos arraigados e outras concepções morais contemporâneas das finalidades e potenciais de cura desta ciência emergente. O deslumbramento possui perigos intrínsecos e terríveis, mas não se pode deixar que o assombro ante o desconhecido contamine a imensa janela para o futuro aberta pela manipulação genética.Companhias de biotecnologia competem pela comercialização de testes diagnósticos que detectem erros genéticos específicos e estudos são levados à cabo queimando-se etapas importantes com baixo investimento em pesquisas básicas. Muitas experiências que não obtiveram sucesso chegam ao conhecimento público, gerando percepção geral de que a terapia genética está repleta de promessas que não pode cumprir. Boa parte destes testes foram realizados antes que a tecnologia necessária estivesse completamente desenvolvida, possivelmente devido ao desejo das empresas em lançar tais produtos no mercado - e fazer muito dinheiro com isso.

Inicialmente, acreditava-se que a Terapia Genética deveria substituir um gene defeituoso por um gene que funcionasse adequadamente. Contudo, no momento, a Recombinação Homóloga, a única técnica que se aproxima deste objetivo, é pouco eficaz - seu índice de sucesso é de 1 a cada 10.000. Os cientistas passaram, então, a adicionar genes. Hoje a Adição Genética (AG) é a técnica mais utilizada. O grande desafio é como fazer para que o gene terapêutico se manifeste, com segurança, em níveis clinicamente benéficos.

Adição Genética

Modificou-se o retrovírus para inocular genes específicos em células de mamíferos, adicionando-os aos cromossomos do hospedeiro. Atualmente, diversos agentes são utilizados como vetores para o material a ser inoculado - adenovírus, herpes vírus e até mesmo o HIV. Estes agentes têm sua perigosa carga genética original subtraída, tornando-os inofensivos. Um dos vetores mais promissores é o Vírus Adeno-Associado (Adeno-associated vírus, ou simplesmente AAV), capaz de infectar vários tipos celulares, incluindo células pulmonares e musculares e células que não estejam em divisão, integrando seus genes ao do hospedeiro sem provocar uma resposta imune.O problema-chave da adição genética é como certificar que os genes serão adicionados ao segmento específico do cromossomo, incorporando-se a ele e provocando as manifestações desejadas. Os vírus não são adequados para "ligar" os genes inseridos, pois levam a manifestações sub-terapêuticas. Os vetores mais recentes contêm porções do gatilho específico para o gene inoculado, permitindo que sua expressão ocorra da maneira mais natural possível.

Cientistas exploram a possibilidade do gatilho ser controlado externamente, como por exemplo: alguns genes possuem gatilhos que são sensíveis a certos antibióticos, como tetraciclinas, e podem ser ativados na presença da droga. ainda que eficaz, por quanto tempo o gene adicionado fará efeito?

Mesmo os adenovírus devem ser administrados repetidamente para manter uma dose terapêutica aceitável. E o AAV, a estrela da nova geração de vetores virais, é capaz de carrear apenas uma pequena quantidade de genes, limitando sua utilidade.

Uma vez que a integração parece ocorrer ao acaso, a carga genética inoculada pode inserir-se em outro gene importante, interrompendo ou alterando sua expressão, quem sabe até mesmo promovendo um crescimento celular exagerado, um câncer. Apesar destas possibilidades serem um tanto remotas, elas devem ser consideradas ameaças reais.

Outro sistema de inoculação é o que utiliza drogas carreadas por lipossomos, pequenas vesículas criadas artificialmente a partir de lipídios semelhantes àqueles que constituem as membranas celulares. Devido à sua constituição, os lipossomos podem aderir à superfície das células e inserir nelas o seu conteúdo - medicamentos ou genes corretivos. Parte do DNA carreado pelos lipossomos de fato chega ao núcleo celular.

Vacinas Genéticas

A idéia de que genes poderiam servir como vacinas surgiu por volta dos anos 50, quando cientistas observaram que a inoculação de material genético em uma célula animal desencadeava uma resposta imune - até mesmo com produção de anticorpos.

Nas Universidades da Pensilvânia e Massachussetts corroboraram os resultados: vacinas de DNA estimulavam o sistema imune em primatas e roedores, produzindo linfócitos B, T-killer e T-helper contra diferentes patógenos e mesmo contra certos cânceres. O primeiro teste teve início em 1995, quando plasmídeos - pequenos anéis de uma dupla fita de DNA do patógeno, incapazes de produzir infecção - contendo genes do HIV foram inoculados em pacientes já infectados.

Em 1996, iniciaram-se as pesquisas em pacientes sorologicamente negativos. Vacinas genéticas são bastante diferentes estruturalmente das vacinas tradicionais.

Os plasmídeos utilizados para imunização são alterados para carrear genes especificando uma ou mais proteínas antigênicas normalmente produzidas pelo patógeno selecionado. São excluídos os genes que capacitam o patógeno a reconstruir-se, causando doença. As vacinas geralmente são administradas como injeções intramusculares. Uma vez dentro das células, os plasmídeos recombinantes alcançam o núcleo e instruem a célula a produzir as proteínas antigênicas codificadas. Alguns cientistas estão investigando vacinas compostas de RNA. O RNA leva prontamente à síntese de proteínas codificadas. Contudo, é menos estável que o DNA, dificultando sua manufatura e distribuição. Mas, com sempre, existem problemas. A duração da maioria das vacinas de DNA é limitada, então, quanto tempo exatamente dura a imunidade? Em quanto variam as respostas individualmente? Qual a dose e o esquema mais eficaz? E quais genes, entre os milhares e milhares em um determinado patógeno, deve ser escolhido para maximizar a potência da vacina? É preciso descobrir quais as substâncias imunologicamente mais ativas, especificando ainda mais o foco de ação da vacina e intensificando a captação celular dos plasmídeos.

A idéia de substituir completamente um gene defeituoso pode estar muito além da capacidade da Engenharia Genética atual.

As doenças com estudos genéticos mais avançados são: Talassemia, Fibrose Cística(descrita com detalhes mais adiante), Hemofilia, Neurofibromatose, Hemocromatose, AIDS e Câncer. Existem ainda estudos clínicos bastante avançados no desenvolvimento de testes para detecção de várias malformações congênitas.

O desafio

Os desafios, como o da obtenção de vetores seguros ou seja, de veículos seguros de transferência e de transporte do material genético para dentro do corpo humano necessitam ter vários atributos: atuar diretamente no interior da célula a ser modificada, atingir o alvo, ter grande ação em pequenas quantidades de material, poder ser industrializado a baixo custo, e principalmente não causar efeitos maléficos. Este desafio e a forma de como a batalha está se desenrolando, está magnificamente descrita em artigo do fascículo de fevereiro do Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Nele descreve-se que os primeiros mini-cromossomos artificiais já foram sintetizados em Cleveland, Estados Unidos, e com isto, muitos dos genes humanos , mesmo os mais complexos, poderão ser repetidos e duplicados de forma infinita, abrindo-se com esta pesquisa a perspectiva de se criar grandes quantidades de material genético copiado de humanos.

Terapia Genética Pode Recuperar Fígado Fanificado?

Células da medula óssea podem ajudar a regenerar o fígado de pessoas doentes, disseram pesquisadores do Imperial Cancer Research Fund. Eles usaram células-tronco da medula para criarem outros tecidos em laboratório. Células-tronco são um tipo específico de células. Como elas ainda não se especializaram, podem se transformar em qualquer tecido, dando origem a todos os órgãos do corpo. A experiência poderá dar origem a uma terapia genética que recupere fígados danificados. Os resultados do estudo foram publicados pela revista britânica Nature.

O problema é que as fontes de células-tronco são muito escassas. Elas podem ser encontradas, por exemplo, em embriões abortados ou não utilizados em tratamentos de fertilização artificial. Esse procedimento, porém, gera polêmica, devido às suas implicações éticas. Outra fonte de células-tronco é justamente a medula óssea.

Segundo o pesquisador Nick Wright, a descoberta permitirá que se estimule a regeneração do fígado usando células da medula óssea do próprio paciente. "Isso será particularmente útil para pacientes cujo fígado tem sido agredido pelos efeitos colaterais de remédios e para aqueles que removeram parte do órgão por causa de um câncer", disse ele.

No futuro, essa alternativa pode se revelar mais eficaz do que o transplante de fígado. No caso do transplante, o risco de rejeição do órgão é sempre muito grande e, para evitá-lo, o paciente tem que tomar drogas imunosupressoras, cujos efeitos colaterais são muito fortes, durante toda a vida.

Terapia genética pode ser a cura para careca?

Chicago -- Pesquisadores do Centro Médico Howard Hughes da Universidade de Chicago descobriram uma nova maneira de tratar a careca através da terapia genética. Os cientistas conseguiram transformar células da pele em folículos de cabelo em ratos de laboratório através da introdução da chamada molécula mensageira contendo a proteína beta catenina. "Sempre ouvimos dizer que se nasce com um número fixo de folículos capilares e que nunca se pode fazê-los crescer novamente na vida adulta," disse Angela Christiano, da Universidade de Columbia. "Este estudo sugere que agora podemos fazê-lo."

Experiências semelhantes em seres humanos, contudo, não são prováveis em um futuro próximo. Os cientistas criaram alguns ratos cabeludos, mas ainda não entenderam como conter o processo de crescimento do folículo do cabelo. "Pode-se ir longe demais e provocar um crescimento demasiado das células," disse a pesquisadora da Universidade de Chicago Elaine Fuchs. Advertiu que o crescimento descontrolado da célula pode levar ao desenvolvimento de tumores." Ainda precisamos compreender como esta molécula é regulada dentro da célula do folículo em desenvolvimento para realmente poder levar ao nível da aplicação clínica," acrescentou. Cerca de 50 por cento dos homens sofrem de algum tipo de careca, embora tipos diferentes de queda de cabelo também possam afetar mulheres e crianças.

Terapia Genética Usada Contra o Vírus da Sida

Pela primeira vez, uma terapia genética foi utilizada, com algum sucesso em macacos, na luta contra a infecção pelo vírus da sida - anunciou ontem uma equipa de investigadores em São Francisco, Califórnia (Estados Unidos), na Conferência Anual sobre Retrovírus e Infecções Oportunistas. A experiência consistiu em fazer uma colheita no sangue de linfócitos T, as células do sistema imunitário que são o alvo primordial do HIV, e depois substituir-lhes o núcleo por ADN geneticamente modificado, de forma a produzir uma proteína que mata o vírus da sida. Estas células geneticamente manipuladas também emitem uma mensagem que estimula outras células imunitárias a eliminarem o vírus, onde quer que ele se encontre. Em culturas em laboratório, os investigadores do Instituto de Investigação para a Terapia Humana e Genética, em Washington (EUA), observaram "uma resposta muito vigorosa".

Nos macacos foi, apesar de tudo, um pouco diferente: "Nos animais, a forte resposta das células encarregadas de atacar o vírus manteve-se por um período importante (até três meses) sem efeitos secundários tóxicos. Isto significa que o corpo manteve uma resposta imunitária contra o HIV durante um período significativo", informou Julianna Lisziewicz, responsável pelo estudo. "A resposta positiva fornecida por esta abordagem genética de imunização, tanto 'in vitro' como 'in vivo', é uma contribuição muito interessante para a luta contra o HIV e talvez mostre a via para novas abordagens no tratamento dos doentes", continua a investigadora. Esta experiência representa "uma nova via para tentar desenvolver uma vacina", resume ainda Julianna Lisziewicz, acrescentando que "os ensaios clínicos no homem deverão começar este ano".

As terapias genéticas poderão, um dia, ser particularmente interessantes para os doentes que fazem tratamentos ofensivos - terapias múltiplas, que baixam a carga viral no sangue para níveis indetectáveis, mas que também diminuem a capacidade de defesa das células do sistema imunitário. As terapias genéticas, se funcionarem no homem, poderão dar-lhes algum vigor.

Terapia Genética Contra a Doença de Alzheimer

A perda de memória é uma dos sintomas mais assustadores da doença de Alzheimer, que afeta sobretudo as pessoas idosas. Ligações cruciais entre neurónios, que nos permitem recordar um rosto ou um acontecimento, perdem-se com esta doença neurodegenerativa. Mas cientistas norte-americanos apresentaram, no congresso anual da Academia Americana de Neurologia, um estudo feito com macacos em que uma terapia genética foi usada para restabelecer essas ligações entre neurónios.

Os cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego chegaram à conclusão que o processo normal de envelhecimento provoca uma diminuição em 28 por cento na densidade de algumas redes de células cerebrais - normalmente as ligações de neurónios colinérgicos, que se situam nas camadas mais interiores do cérebro. Pensa-se que estas células desempenham um papel determinante na memória e em outros processos mentais, que se degradam lentamente com o envelhecimento, mas de forma muito mais rápida quando surge a doença de Alzheimer - que está aliás associada a uma degradação especialmente notória deste tipo de neurónios.

Como todas as células cerebrais, estes neurónios comunicam entre si através de longas fibras, chamadas axónios, que servem de redes de transporte de impulsos nervosos. O que a equipe fez foi tentar repor a densidade das ligações dos neurónios colinérgicos com outras células das camadas superiores do cérebro dos macacos envelhecidos, transplantando células cerebrais geneticamente manipuladas de forma a produzirem uma proteína que promove o desenvolvimento dos axónios. "Mostrámos que conseguimos reverter as perdas de ligações neuronais relacionadas com a idade através com este fator de crescimento", disse Mark Tuszynski, investigador no Centro de Reparação Neuronal da Universidade da Califórnia e principal autor da comunicação, citado num comunicado da Academia Americana de Neurologia. "Não seria correto dizer que podemos tratar os efeitos do envelhecimento normal. Mas não seremos muito atrevidos se dissermos que esta técnica poderá ser útil para o tratamento da doença de Alzheimer", afirmou o investigador.

O próximo passo, disse, será determinar se as funções mentais dos macacos foram também restabelecidas, ao serem repostas as redes neuronais. Se os resultados forem positivos, o objetivo é avançar para a fase de ensaios clínicos, para determinar se esta terapia pode ajudar a combater a doença de Alzheimer nos seres humanos, adiantou Tuszynski.

A doença de Alzheimer caracteriza-se por perda de memória, desorientação, depressão e deterioração de funções corporais em geral. Não existe cura para esta doença, que afeta cerca de dez por cento das pessoas com mais de 65 anos e metade dos indivíduos com mais de 85 e causa cerca de 100.000 mortes por ano.

O tempo médio que decorre entre o diagnóstico e a morte é de oito a dez anos.

O sinal biológico mais evidente da doença de Alzheimer é a presença de placas de proteínas nas regiões do cérebro que controlam a memória e a aprendizagem - que não se sabe se serão causa ou conseqüência da doença, embora a primeira hipótese seja a que os cientistas consideram mais viável.

Pesquisa utiliza terapia genética para recuperação de Medula

WASHINGTON (AP) - Em nova pesquisa, ratos com medula severamente lesadas recuperaram parcialmente sua habilidade p/ caminhar, o que repete os resultados de pesquisas recentes e sustenta um pouco mais a esperança humana. Terapia genética foi usada p/ estimular o crescimento de células nervosas da medula severamente lesada de ratos, relataram os pesquisadores da University of Califórnia San Diego School of Medicine.No novo experimento descrito na edição de julho do The Journal of Neuroscience, amostras de células normais obtidas através de biópsia, foram modificadas p/ produzir uma proteína de crescimento, a nerotrophin-3, que encoraja a sobrevivência e o crescimento das células nervosas.As células foram então enxertadas no local lesado da medula dos animais. Lá, as células modificadas liberaram continuamente a proteína do crescimento por muitos meses, promovendo um aumento da regeneração das células nervosas lesadas. O objetivo dos pesquisadores da lesão medular é promover o crescimento dos axônios cortados ou lesados ou partes específicas das células nervosas, disse Dr. Mark Tuszynski, professor de neurosciências da UCSD School of Medicine e autor do estudo. Estes resultados indicam que a liberação celular da proteína de crescimento dos neurônios, através da terapia genética, pode restaurar funções.Em estudos prévios reportados no último verão, pesquisadores do Instituto Karolinska da Suécia removeram, com sucesso, os bloqueios que impediam que se mantivessem saudáveis as células nervosas de ratos de laboratório transplantadas para a medula lesada, onde elas cresceram novas conexões através da lesão medular O experimento porém, o qual também restaurou alguma sensibilidade e movimento dos membros posteriores paralisados dos animais, provou somente que o crescimento é possível e não necessariamente indica a melhor técnica, disse o cientista. Dr. Wise Young, um pesquisador do sistema nervoso na New York University Medical Center em New York, disse que a técnica da ponte usada no estudo sueco, pode provavelmente nunca ser usado em humanos. Isto porque a nova terapia genética pode eventualmente promover maior eficácia caso possa ser aplicada em humanos. Embora os cientistas da Califórnia tenham dito que essa nova pesquisa é encorajadora, eles disseram também que anos de pesquisa serão necessários antes que esse tratamento possa estar disponível para humanos.

Vacina contra câncer tem resultados alentadores na próstata

WASHINGTON - Os pesquisadores que têm trabalhado em uma vacina de terapia genética contra o câncer anunciaram na quarta-feira que conseguiram a melhor reação até agora, desta vez contra o câncer de próstata.

A vacina "personalizada", feita a partir de células cancerígenas de cada paciente, ativou todo o sistema imunológico no combate ao câncer, apesar de não ter curado nenhum de seus pacientes. "Ficamos surpresos ao descobrir que todas as partes do sistema imunológico estavam alertas e ligadas," disse dr. Jonathan Simons, professor de oncologia e urologia da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore.

"Usando terapia genética, nós reeducamos o sistema imunológico para reconhecer as células de câncer de próstata como uma infecção e ataque potencial," disseram os cientistas na publicação Cancer Research. A equipe do Johns Hopkins disse que recolheram células cancerígenas da próstata dos próprios pacientes e a cultivaram em laboratório, inserindo-lhes o gene da GM-CSF, uma proteína que ativa o sistema imunológico a reconhecer tumores. Usaram o retrovírus para levar o gene até as células. Em seguida, aplicaram raio-x às células para ter certeza de que elas próprias não causariam mais câncer e, então, injetaram no paciente. Quatro semanas depois, os pesquisadores descobriram que as células conhecidas como célula B estavam circulando e produzindo anticorpos contra as células cancerígenas da próstata.

Outro tipo de célula imunológica, células T, estavam atacando diretamente o tumor. Dr. William Nelson, da equipe autora do estudo, disse que matar as células com raio-x não só tornou a vacina mais segura como também fez que funcionasse melhor. As células do câncer que estavam morrendo atraíram células do sistema imunológico, chamadas células dendríticas, que "comeram" as agonizantes. Estas células dendríticas, então, processaram os componentes das células de câncer e puderam informar às células T e B o que deveriam procurar.

As terapias de radiação e cirurgia são geralmente usadas na maioria dos casos de câncer. Mas algumas vezes um pequeno número de células escapa, enganando o sistema imunológico, e começam a desenvolver novos tumores em outra parte do corpo.

A idéia atrás da terapia genética é pegar estas células que escapam. Os pesquisadores disseram que agora o método, se funcionar, poderá ser usado juntamente com a quimioterapia e radiação. Nos Estados Unidos, são diagnosticados anualmente 330.000 novos casos de câncer de próstata e 40.000 morrem da doença.

Cardiologistas relatam bons resultados com terapia genética

Vários cardiologistas que participam no seminário da Associação Norte-americana de Coração AHA, que está a ser realizado em Atlanta esta semana, relataram o êxito de terapias experimentais genéticas para ajudar pacientes a desobstruir artérias.

Um dos pesquisadores defendeu num recente artigo na imprensa, que as causas das duas mortes apontadas nos meios de comunicação como relacionadas a terapias genéticas não foram comprovadas.

A terapia genética para tratar pacientes com doenças de coração tem sido largamente apoiada pelos médicos. Os cardiologistas acreditam que essa pode ser uma boa saída para os 500 mil pacientes norte-americanos que, depois de terem suas artérias desobstruídas, voltaram a apresentar problemas vasculares.

Um dos mais promissores estudos apresentados no seminário da Associação Norte-americana de Coração testou a terapia genética em 40 pacientes em cirurgias de desvio de artérias. Antes da operação, o paciente, Arnald Schutzberg, não podia andar sem dor. "Eu vivia naquelas condições, tendo que parar o tempo todo até o meu sangue voltar a circular e só então continuar com a minha caminhada", disse o Schutzberg. Durante as cirurgias, as veias usadas para desviar o sangue são mergulhadas numa solução com genes alterados, que tem o objetivo de prevenir as artérias de voltar a se obstruir. Os médico acompanham os seus pacientes durante um ano e garantem que a terapia realmente funciona. "Vimos que o índice de insucesso com o grupo de pacientes que tinha um grande risco de voltar a apresentar as veias obstruídas caiu para mais da metade num período de 12 meses", disse o Dr. Michael Mann, de um hospital de Boston. Os estudos do doutor Mann com a solução genética serão aplicados agora em cirurgias coronarianas. O médico Jeffrey Isner, um dos maiores entusiastas da terapia genética, estudou 72 pacientes e disse que duas mortes não podem significar o fim das pesquisas de um novo tratamento .O médico disse que os dois casos foram relatados detalhadamente ao FDA, o ministério da saúde norte-americano, afirmou Isner. "Em ambos os casos o FDA concordou que eles não estavam relacionados com a terapia genética e ressaltou que não havia motivos para suspender as pesquisas", concluiu. "Considerando que o nova técnica tem sido usada em pacientes com doenças coronarianos muito graves, a estatística de óbitos é bem baixa", esclareceu Isner.

Coração de cordeiro -Noutro estudo chamado de engenharia de tecidos, pesquisadores relataram a criação de novas válvulas coronarianas para ovelhas em laboratório e o sucesso do transplante da novidade em seis animais. As ovelhas conseguiram viver por sete meses. Os estudiosos começaram suas pesquisas com células de cordeiros e esperam que em muito pouco tempo possam transportar a tecnologia para seres humanos.

Por serem feitas da própria célula dos pacientes, as válvulas têm pelo menos duas vantagens sobre as artificiais ou as de suínos usadas normalmente: elas crescem em seus próprios receptores e não precisam de drogas anti-rejeição.

Conclusão

Muito já foi feito, mas ainda não se conseguiu uma cura definitiva para nenhuma doença genética. Espera-se que em breve todo sofrimento humano possa ser minimizado, o que provavelmente acontecerá, desde que interesses financeiros não sobreponham-se sobre o principal objetivo da ciência, que é a procura de respostas para uma vida melhor....para todos.

Fonte: www.ufv.br

Terapia Genética

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.

O que é

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.

Escolha do Vetor

A escolha do vetor é um aspecto fundamental da terapia genética.

O vetor ideal deve preencher os seguintes requisitos: permitir a inserção de DNA de forma ilimitada, ser facilmente produzido, ser direcionado para tipos específicos de células, não permitir a replicação autônoma de DNA, permitir expressão gênica prolongada e não ser tóxico ou imunogênico.

A transfecção de DNA na célula pode ser obtida por meio de vários métodos físicos ou químicos, geralmente pouco eficientes. Dentre os métodos físicos estão a microinjeção direta (DNA/plasmídeo), a eletroporação in situ (uma alteração no campo elétrico leva à alteração da permeabilidade da membrana, permitindo a introdução do DNA) e a injeção balística de DNA (com a utilização de partículas de ouro ou tungstênio). Os métodos químicos envolvem a utilização de vetores lipossomais associados ao DNA, fostato de cálcio e dextran.

A utilização de vetores virais (transdução) é um método geralmente mais eficiente. Uma vez na célula, o vírus utiliza o metabolismo celular para completar o ciclo de replicação.

Para utilização de vetores virais, é necessária a deleção de regiões genômicas dispensáveis para a introdução dos genes terapêuticos. A manipulação do genoma do vírus deve levar sua incapacitação de replicação no hospedeiro.

Os vetores virais utilizados são: retrovírus, lentivírus, adenovírus, vírus adeno-associado e o herpes vírus. Os retrovírus são utilizados em diversos estudos clínicos e foram os primeiros a serem utilizados na terapia gênica. Este vetor possui integração estável ao genoma do hospedeiro, entretanto, requer replicação celular. Os lentivírus são membros da família retrovírus e não necessitam de replicação celular. Têm sido utilizados em modelos animais para o tratamento de doenças como as mucopolissacaridoses, a leucodistrofia e a doença de Parkinson. Os vetores adenovirais também não necessitam de replicação do DNA e permitem a inserção de grandes quantidades de DNA.

Possuem tropismo para tecidos neurais e respiratórios, mas apresentam algumas desvantagens: têm expressão transitória (inferior a quatro semanas) e levam a respostas imunes. Os vetores adeno-associados necessitam de outro vírus para infectar a célula e podem carregar grande quantidade de transgene. Esses vetores têm tropismo por uma grande variedade de tecidos (SNC, fígado, pulmão, sistema vascular e hematopoiético), entretanto, pode ocorrer replicação viral incontrolada. Têm sido utilizados no tratamento da hemofilia B. Finalmente, o vírus do herpes simples possui um tropismo para células neurais e tem maior capacidade de carregamento de DNA.

Métodos de Introdução do Vetor no Hospedeiro

Após a incorporação do DNA ao vetor é necessário introduzi-lo no hospedeiro. Existem métodos realizados ex vivo e in vivo. O método ex vivo é realizado com a coleta das células alvo, transferência do gene e transplante das células no hospedeiro. Neste método, tanto o tipo de célula transformada como as condições do ambiente são definidas. O método in vivo consiste na introdução do vetor diretamente no hospedeiro. Apesar de possuir maior facilidade técnica, o método in vivo não permite controle das células transformadas, o que pode levar à alteração de células indesejadas. O primeiro estudo clínico utilizando o método in vivo foi para o tratamento da fibrose cística.

Conseqüências Adversas e Obstáculos da Terapia Genética

Um dos grandes problemas da terapia genética é a resposta do sistema imune do hospedeiro, que pode ser direcionada à nova proteína ou ao vetor. A resposta imune à proteína pode ocasionar sua inativação ou pode levar uma resposta auto-imune aos tecidos transduzidos. A resposta imune ao vetor é dependente da dose do vetor e da variabilidade individual. O caso mais notório de resposta imune ao vetor ocorreu em 1999, quando um paciente de 18 anos, que participava de um estudo clínico relacionado ao tratamento de uma deficiência de omitina transcarbamilase, foi a óbito por uma resposta inflamatória sistêmica. Essa reação foi atribuída ao vetor, um adenovírus.

Outra conseqüência adversa da utilização de vetores virais na terapia gênica é a recombinação do genoma viral com seqüências do hospedeiro, o que pode levar à reativação, com replicação viral, e, conseqüentemente, à destruição celular.

A mutagênese causada pela integração viral é uma outra possível conseqüência adversa, apesar de Thomas et al. considerarem ser desprezível o risco do desenvolvimento de câncer, uma vez que é resultado de múltiplas mutações.

Em 2002, foi descrito o desenvolvimento de uma doença linfoproliferativa, leukemia-like, em crianças que participavam de um estudo clínico para o tratamento de uma imunodeficiência severa.

Um dos maiores obstáculos à terapia genética é a farmacocinética.

Dentre os fenômenos que devem ser solucionados estão: a distribuição do vetor, a fração do vetor captada pelas células-alvo, o tráfego do material genético nas organelas celulares, a taxa de depuração ou degradação do DNA, o nível e a estabilidade do mRNA e da proteína que são produzidos, a compartimentalização intracelular da proteína e a destinação da proteína.

Além desses fatores, o direcionamento do transgene para as células-alvo é um outro obstáculo para a eficiência da terapia genética. O aumento da eficiência do vetor viral em infectar células específicas pode resultar na redução de respostas imunes devido à redução na quantidade necessária de vetor para atingir o efeito terapêutico.

Algumas técnicas têm sido empregadas para aumentar o direcionamento do transgene: pseudotyping (alteração no tropismo do vetor pela substituição de proteínas receptoras), utilização de anticorpos bi-específicos e alteração dos genes do capsídeo.

Fonte: www.gbeth.org.br

Terapia Genética

Os cientistas vêm utilizando a terapia gênica há 15 anos. Até agora, o procedimento ainda está em seus primeiros passos, mas promete ser promissor.

O que é terapia gênica?

Uma panacéia do século XXI para as doenças? Nem tanto. O campo da terapia gênica, após 15 anos, está no seu início e os investigadores apenas começaram a dar os primeiros passos na sua compreensão.

Enquanto cientistas já haviam issolado muitos genes antes do Projeto Genoma Humano, investigadores concordam que o término do mapeamento dos genes, que identificará cerca de 100.000 genes, possibilitará o acesso a mais doenças. É um passo inicial fundamental no desenvolvimento de terapias gênicas para doenças específicas. A identificação dos genes humanos é um pré-requisito para o sucesso da terapia gênica no tratamento de doenças. O Projeto Genoma Humano será a mina de ouro para o futuro da terapia gênica.

Hoje no mundo, de acordo com a Organização Mundial de Saúde, cerca de 5% das crianças nascem com alguma doença congênita ou hereditária e quase 40% dos adultos têm predisposição genética para doenças comuns durante toda a sua vida.Substituindo ou alterando um gene defeituoso, a terapia gênica terá a vantagem de tratar a verdadeira causa de uma enfermidade, e não apenas os seus sintomas. Muitas doenças estão sendo investigadas como candidatos potenciais para terapias baseadas nos genes, incluindo doenças herdadas, problemas cardiovasculares, câncer e doenças infecciosas, como a AIDS e a hepatite.

A maioria dos estudos clínicos com terapia gênica estão em fases preliminares. Pelo menos um deles, pode estar próximo do sucesso, e se for comprovadamente efetivo, será pioneiro na terapia gênica.

Passos de bebê

Os investigadores podem ter estourado as "bolhas" dos bebês nascidos com a doença hereditária denominada imunodeficiência combinada severa humana (SCID) - também conhecida como a doença do "menino da bolha". Estas crianças têm uma mutação que impede as células brancas, responsáveis pelo combate às infecções, de se multiplicarem. Sem o sistema imune, esses pacientes ficam vulneráveis até mesmo à maioria das infecções benignas e, portanto, têm de ficar confinados em uma bolha plástica estéril aguardando um transplante de medula óssea.

Pesquisadores franceses relataram na revista Science, que duas crianças, de 8 e 11 meses, receberam uma cópia normal do gene defeituoso que causa a doença.

Isto permitiu a proliferação das células brancas na medula óssea e, portanto, ativou o sistema imunológico.Eles começaram o processo colhendo medula óssea dos pacientes e separando as células-mãe da medula. As células-mãe dos pacientes foram tratadas em laboratório com uma proteína que permite a transferência gênica e então foram infectadas com um retrovírus que carregava o gene substituto. Três dias depois, os cientistas transplantaram as células de volta para os pacientes.

De acordo com o estudo, as crianças estão evoluindo bem, sem quaisquer efeitos colaterais já por quase um ano. Elas estão vivendo normalmente com suas famílias e sem a bolha. Além disso, a revista Science conta que um terceiro paciente está tendo progresso similar 4 meses após a transferência do gene.Outros estudos anteriores que também estão mostrando alguns resultados positivos incluem um para hemofilia B e alguns para vários tipos de câncer.

Ainda não se pode afirmar que o tratamento funciona, já que o número de pacientes é muito pequeno para estabelecer definitivamente que a terapia genética se mostrou eficaz. Mas a resposta clínica evidenciada até o momento é promissora.

Mapa genético

E então, onde nós estamos atualmente na caminhada em direção à terapia gênica e em que direção estamos indo? Até o momento no qual a terapia gênica será realmente eficaz, muitas coisas precisam serem melhor compreendidas. Isso inclui quais as doenças que podem ser tratadas através dessa modalidade terapêutica, o momento mais adequado durante a evolução da doença para instituir o tratamento, e o desenvolvimento de melhores transportadores para a transferência de genes.

Quando conseguirmos curar uma doença através da terapia gênica, será como um efeito dominó. Espera-se que, com novas tecnologias, vejamos uma explosão das doenças que podem ser tratadas dessa forma. Entretanto, isso ocorrerá apenas após anos de pesquisa e estudos clínicos comprovados.

Fonte: www.lincx.com.br

Terapia Genética

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 funcionais em células com genes defeituosos, para substituir ou complementar esses genes causadores de doenças. 

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

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

As modernas técnicas da biotecnologia, em particular a engenharia genética, têm apresentado novas possibilidades, como a terapia gênica. À medida que avançam os estudos na engenharia genética e nos mecanismos que estimulam o funcionamento do sistema imunológico, melhores versões e usos da terapia gênica tendem a surgir.

A terapia gênica promete ser uma área fértil de pesquisas científica e clínica que poderá representar uma mudança de paradigma da medicina, com importantes repercussões para a sociedade. Ela 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.

O que é

Terapia gênica é o tratamento de doenças baseado na transferência de material genético. Em sua forma mais simples, a terapia gênica consiste na inserção de genes funcionais em células com genes defeituosos, para substituir ou complementar esses genes causadores de doenças. As tentativas clínicas de terapia gênica atualmente em curso são para o tratamento de doenças adquiridas, como AIDS, neoplasias malignas e doenças cardiovasculares, e para doenças hereditárias. Em alguns protocolos, a tecnologia da transferência gênica vem sendo usada para alterar fenotipicamente uma célula de tal modo a torná-la antigênica e assim desencadear uma resposta imunitária. De maneira análoga, um gene 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 gênica.

O panorama atual indica que a terapia gênica 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, citocinas, anticorpos, antígenos ou novas proteínas recombinantes.

Histórico

A possibilidade de transferir informação genética de um organismo para outro, que constitui o fundamento da terapia gênica, é conhecida, em bactérias, desde 1944, a partir da clássica experiência de Avery, McLeod e McCarty.

Nas décadas de 60 e 70, a idéia de transferir genes para curar doenças em humanos tornou-se mais próxima da realidade: desenvolveram-se linhas de células geneticamente marcadas; compreendeu-se o mecanismo de transformação celular em mamíferos pelos vírus polioma e SV40 e, posteriormente, criaram-se as técnicas de DNA recombinante permitindo, assim, a primeira tentativa de transferência gênica em organismos complexos.

Na década de 80, avanços na biologia molecular já permitiam que os genes humanos fossem seqüenciados e clonados. Cientistas que procuravam por um método para facilitar a produção de proteínas — tais como insulina — pesquisaram a introdução de genes humanos no DNA de bactérias. As bactérias geneticamente modificadas passaram, então, a produzir a proteína correspondente, que podia ser recolhida e injetada em pessoas que não a podiam produzir naturalmente.

Em 14 de setembro de 1990 pesquisadores do National Institutes of Health, nos Estados Unidos, realizaram a primeira terapia gênica autorizada em Ashanti DeSilva, de 4 anos de idade. Nascida com uma rara doença genética chamada Imunodeficiência Combinada Grave, ela não tinha um sistema imunológico saudável, e era vulnerável a todos os germes com que tivesse contato. Crianças com essa doença geralmente desenvolvem muitas infecções e raramente sobrevivem à idade adulta.

Na terapia genética realizada em Ashanti, os médicos recolheram glóbulos brancos do corpo da criança, e cultivaram as células em laboratório. No segundo momento, inseriram o gene que faltava nas células e reintroduziram os glóbulos brancos geneticamente modificados na corrente sangüínea da paciente. Exames de laboratório mostraram que a terapia fortaleceu o sistema imunológico de Ashanti; ela parou de contrair resfriados recorrentes e pôde voltar a freqüentar a escola.

Esse procedimento não a curou; os glóbulos brancos tratados geneticamente só funcionaram por poucos meses, e o processo teve de ser freqüentemente repetido.

Embora essa explicação simplificada de terapia genética possa soar como um final feliz, é apenas um capítulo inicial otimista numa longa história. O percurso até a primeira terapia gênica autorizada foi conturbado e cheio de controvérsia. A biologia da terapia genética em humanos é muito complexa, e há ainda muitas técnicas que precisam ser desenvolvidas e doenças que precisam ser entendidas de maneira mais completa antes que a terapia genética possa ser usada apropriadamente.

Os avanços significativos da genética humana nas ultimas décadas propiciaram um grande impacto na medicina clínica. O conhecimento da intimidade dos 46 cromossomos humanos e dos genes, estruturas complexas que carregam todo o conjunto de informações que particularizam cada indivíduo, faz com que cada vez mais a genética faça parte dos consultórios médicos.

Tipos de terapia gênica

Teoricamente é possível transformar tanto células somáticas (a maior parte de células do corpo) quanto células germinativas (espermatozóides, óvulos, e suas células-tronco precursoras).

Terapia genética somática é o tipo mais comum de Terapia Genética com segmentação de genes anormais ou ausentes que irá resultar no tratamento de um único paciente sem alterar sua genética hereditária.

Terapia gênica da linha germinal ocorre no nível primário do ovo e esperma. Consiste em adicionar ou remover DNA que tem efeito sobre doenças hereditárias ou simplesmente mudar o DNA para as gerações futuras.

Todas as terapias genéticas realizadas até agora em humanos foram dirigidas a células somáticas, enquanto a engenharia de células germinativas continua altamente controversa. Para que os genes introduzidos sejam transmitidos normalmente para a descendência, é necessário não apenas que sejam inseridos na célula, mas também que sejam incorporadas aos cromossomos por recombinação genética.

A terapia genética com genes somáticos pode ser dividida em duas grandes categorias: ex vivo (em que as células são modificadas fora do corpo e, então, transplantadas novamente para o paciente) e in vivo (em que os genes são modificados nas células ainda dentro do corpo). Abordagens in vivo baseadas em recombinação são especialmente incomuns.

Como funciona?

Na maioria dos estudos a respeito de terapia genética, um gene "normal" é inserido no genoma para substituir um gene "anômalo" causador de doença. Uma molécula transportadora, chamada vetor, precisa ser usada para se enviar o gene terapêutico para as células-alvo do paciente. As formas de transferência deste vetor contendo o gene são muito variadas. Em primeiro lugar, é importante definir se é mais apropriado introduzir o gene diretamente no organismo (in vivo) ou se, alternativamente, células serão retiradas do indivíduo, modificadas e depois reintroduzidas (ex vivo). Algumas das formas de transferência utilizam vírus, dos quais os principais são os retrovírus, os adenovírus e os vírus adeno-associados. Outras formas de transferência incluem a injeção direta do gene no organismo, bem como métodos utilizando princípios físicos (biolística, eletroporação) ou químicos (lipofecção). Atualmente, o vetor mais comum é um vírus que foi geneticamente alterado para transportar DNA humano normal. Vírus evoluíram de forma a encapsular e transportar seus genes para células humanas, causando doenças. Cientistas tentaram aproveitar essa capacidade e manipular o genoma dos vírus, removendo os genes causadores de doença e inserindo genes terapêuticos.

Células-alvo, tais como células do fígado ou dos pulmões do paciente, são infectadas com o vetor. O vetor, então, descarrega seu material genético, contendo o gene terapêutico humano, na célula-alvo. A produção de proteínas funcionais pelos genes terapêuticos restaura as células-alvo a um estado de normalidade. A avaliação do sucesso do procedimento envolve a análise da manutenção de expressão do gene nas células transformadas e a correção da doença.

Terapia Genética
Terapia gênica usando um retrovírus como vetor

Métodos

Existe uma variedade de métodos diferentes para substituir ou reparar os genes focados na terapia genética.

Um gene normal pode ser inserido num local não específico no genoma para substituir um gene problemático. Essa abordagem é a mais comum.
Um gene anômalo pode ser trocado por um gene normal por meio da recombinação.
O gene anômalo pode ser reparado por meio de mutação reversa seletiva, que devolve ao gene suas funções normais.
A regulação (o grau em que um gene está ativo ou inativo) de um gene em particular pode ser alterada.

Vetores para terapia gênica

Os vetores empregados na terapia gênica são basicamente divididos em: vetores virais, vetores não virais e métodos híbridos.

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. Com as técnicas da engenharia genética é possível somar ao DNA do vírus o gene que se quer transferir a determinada célula. Deste modo, o vírus infectando a célula, trará consigo uma ou mais cópias do gene desejado.

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, 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.

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.

Métodos híbridos: São métodos que combinam duas ou mais técnicas, devido a todo método de transferência genética ter falhas.

Virossomos são um exemplo: eles combinam lipossomos com HIV ou vírus da gripe inativos. Esse método se mostrou mais eficiente na transferência de genes em células epiteliais respiratórias do que métodos virais ou lipossomais isolados. Outro método é a mistura de outros vetores virais com lipídios catiônicos.

Fonte: www.biologia.bio.br

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