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TERAPIA GENÉTICA

microinyeccionTerapia  genética ou Geneterapia é a inserção de genes nas células e tecidos de um indivíduo para o tratamento de uma doença; em especial, doenças hereditárias. A terapia genética visa a suplementar com alelos funcionais aqueles que são defeituosos. Embora a tecnologia ainda esteja em seu estágio inicial, tem sido usada com algum sucesso.

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. 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 restauram as células-alvo a um estado de normalidade.

Tipos de terapia genética

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

Métodos da terapia gênica

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 de tinguelo.
  • A regulação (o grau em que um gene está ativo ou inativo) de um gene em particular pode ser alterada.

Vetores da terapia genética

Para transferir o gene terapêutico para o tecido alvo, é preciso um sistema vetor capaz de conduzir esse    gene para dentro das células. Existe uma variedade de sistemas vetores, podendo ser físicos, químicos ou biológicos. O estudo desses sistemas elucida as vantagens    e desvantagens de cada um deles, bem como as indicações  preferenciais dos vetores para esta ou aquela doença.

Os sistemas vetores biológicos são baseados na infecção de células por vírus. Esses sistemas são divididos em duas classes: os retrovírus e os adenovírus.

Entre os vetores físicos ou químicos, temos a  tranfecção de DNA, a injeção direta de DNA, complexos  receptores-ligantes, eletroporação etc. A expressão de genes    introduzidos por esses métodos dura por um período    transiente de tempo. A injeção direta de DNA é um dos sistemas bastante estudados e já existem alguns protocolos  para o desenvolvimento de “vacinas de DNA”.

43582VIRUS

Vírus atacam seus hospedeiros e introduzem seus materiais genéticos nas células hospedeiras como parte de seus ciclos de replicação. Esse material genético contém ‘instruções’ básicas sobre como produzir mais cópias desses vírus. A célula hospedeira recebe essas instruções e produz cópias adicionais do vírus, infectando mais e mais células.

Médicos e biólogos moleculares perceberam que vírus como esses podiam ser usados como veículos para levar genes ‘bons’ ao interior de células humanas. Primeiro, um cientista remove os genes causadores de doença do vírus. Então, substitui-se esses genes com genes que produzem o efeito desejado (por exemplo, produção de insulina).

Retrovírus

Quando um retrovírus infecta uma célula hospedeira, ele introduz seu RNA junto com algumas enzimas na célula. Essa molécula de RNA do retrovírus deve produzir uma cópia de DNA a partir de si própria (transcrição reversa).Se essa célula hospedeira se dividir posteriormente, todas as suas descendentes conterão os novos genes.

Adenovírus

Quando infectam uma célula hospedeira, esses vírus introduzem sua molécula de DNA. O material genético dos adenovírus não são incorporados ao material genético da célula hospedeira. A molécula de DNA fica livre no núcleo da célula hospedeira, e as instruções nessa molécula de DNA extra são transcritas como qualquer outro gene. A única diferença é que esses genes extras não são replicados quando a célula está prestes a se dividir, assim os descendentes daquela célula não terão o gene extra. Como resultado, no tratamento com o adenovírus, será necessária uma re-administração em uma população celular crescente. Este sistema tem demonstrado real promessa no tratamento do câncer e de fato o primeiro produto de terapia genética a ser licenciado é o adenovírus.

Vírus Adeno-associados

Diferente dos adenovírus, a maioria das pessoas tratadas com vírus adeno-associados não fará uma resposta imune contra o vírus ou contra as células que foram tratadas de modo bem-sucedido com eles. São vírus pequenos com um genoma de DNA de fita simples.A versão recombinante deste vírus, que não contém qualquer gene viral, apenas o gene terapêutico, não se integra ao genoma hospedeiro. Dois tecidos onde o vírus parece ser particularmente útil são o músculo e o olho. Entretanto, também foram iniciados experimentos clínicos utilizando vetores de vírus adeno-associados para levar genes para o cérebro. Isto é possível porque vírus adeno-associados podem infectar células que não estão em divisão (quiescentes), como os neurônios onde seus genomas podem ser expressados por muito tempo.

MÉTODOS NÃO VIRAIS

Métodos não-virais apresentam algumas vantagens sobre métodos virais: duas delas são produção em larga escala e a baixa imunogenicidade do hospedeiro. Anteriormente, baixos níveis de transfecção e expressão do gene eram desvantagens dos métodos não-virais, mas avanços recentes na tecnologia de vetores permitiram transfecção tão eficiente quanto aquela em métodos virais.

DNA despido

Este é o método mais simples da transfecção não-viral.

Oligodesoxinucleótidos

O uso de oligodesoxinucleótidos sintéticos na terapia genética é para desativar os genes envolvidos no processo de uma determinada doença.

Lipoplexos e poliplexos

Às moléculas novas desta extremidade, os lipoplexos e os poliplexos, foram criados porque têm a habilidade de proteger o DNA da degradação indesejável durante o processo de transfecção.

MÉTODOS HÍBRIDOS

Foram desenvolvidos alguns métodos híbridos 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.

10 terapias que o futuro nos trará

 Angiogénese para revasculizar o coração. Uma injecção 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.

Correcção cirúrgica de todos os problemas oculares. Em breve, crianças portadoras de catarata congénita poderão receber implantes de lentes nos olhos, logo após o nascimento.

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 exacto do tumor. Uma técnica parecida despacha para a região do tumor genes capazes de inibir o seu crescimento.

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.

 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.

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.

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.

Problemas e étic0s

Alguns dos problemas que a terapia genética inclui:

  • Curta vida natural da terapia genética – Antes da terapia genética poder tornar-se uma cura permanente para qualquer condição, o DNA terapêutico introduzido dentro das células alvo deve ficar funcionando e as células contendo DNA terapêutico deve ser de longa vida e estável. Problemas com a integração do DNA terapêutico dentro do genoma e a rápida divisão natural da muitas células previne a terapia genética de completar seus termos benéficos. Pacientes terão de ser submetidos a terapia genética inúmeras vezes.
  • Desordem de vários genes – Condições ou distúrbios que surgem a partir de mutações em um único gene são os melhores candidatos para a terapia genética. Infelizmente, alguns dos distúrbios que ocorrem mais comumente, tais como doença cardíaca, pressão arterial elevada, a doença de Alzheimer, artrite, e diabetes, são causados por variações dos efeitos combinados de muitos genes. Distúrbios de vários genes como esses, seriam especialmente difíceis de tratar eficazmente usando terapia genética.
  • Possibilidade de induzir um tumor – Se o DNA é integrado no lugar errado, no genoma, por exemplo, em um gene supressor tumoral, poderia induzir um tumor.

 

 

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