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S3T2 > Terapia Gênica > Flashcards

Terapia Gênica Flashcards

1
Q

Terapia Gênica

A

É como so fosse um transplante de órgãos, mas um transplante de genes
Visa realmente a cura de um gene que está se expressando errado ou não se expressando

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2
Q

Transferência de Genes - Modelo Animal

A

Transferir genes humanos para animais em laboratórios

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3
Q

Terapia Gênica

A

Introdução de genes na células somáticas humanas. Em gametas pode mudar a geração seguinte, então não pode.

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4
Q

Organograma mais importante, resumo da influência genética em todas as doenças

A
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5
Q

O que é terapia gênica? ChatGPT

A

A terapia gênica é uma abordagem médica inovadora que envolve a introdução, alteração ou substituição de material genético em células de um indivíduo para tratar ou prevenir doenças. O objetivo principal é corrigir ou compensar defeitos genéticos que causam condições específicas.

Existem várias estratégias na terapia gênica, incluindo:

  1. Inserção de Genes Saudáveis: Adicionar um gene funcional ao genoma de um paciente para substituir ou compensar um gene defeituoso.
  2. Correção de Mutação Genética: Edição genética para corrigir mutações específicas no DNA que causam doenças.
  3. Silenciamento Gênico: Reduzir ou inibir a expressão de genes defeituosos que contribuem para doenças.
  4. Substituição de Células: Introduzir células que foram geneticamente modificadas fora do corpo e, em seguida, reintroduzir essas células no paciente para tratar a condição.

A terapia gênica tem mostrado promessa em várias áreas, incluindo o tratamento de doenças genéticas raras, certos tipos de câncer e distúrbios do sistema imunológico. No entanto, é uma área em constante evolução, e desafios relacionados à segurança, eficácia e questões éticas ainda estão sendo abordados.

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6
Q

Modelos Animais das doenças genéticas humanas

A

Animal com mutação que mimetize a anomalia;
Mutações espontâneas:
- Cães com Hemofilia B
- Porcos com arteriosclerose
- Camundongos obesos/diabéticos
Dificuldades:
- raridade, controle, manutenção

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7
Q

Duas terapias gênicas liberadas no Brasil pela ANVISA?

A

Amiotrofia Espinhal Progressiva;
Retinose Pigmentar;

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8
Q

Animais Transgêncios, o que é?

A
  • Carregam gene exógeno, introduzido em seu genoma por métodos artificiais
  • Tecnologia do DNA Recombinande: Modelo específico para cada doença genética humana
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9
Q

Animais Transgênicos carregam…

A

► Carregam gene exógeno,
introduzido em seu genoma por
métodos artificiais

► Tecnologia do DNA
Recombinante: modelo específico
para cada doença genética humana

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10
Q

Como começou a ser feito?

A

Transferência do gene de uma doença humana para ovos fertilizados

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11
Q

Transferência do gene de uma doença humana para ovos de camundongo fertilizados

A

A transferência de genes de uma doença humana para ovos de camundongos fertilizados é uma técnica que tem sido usada em pesquisa científica para criar modelos animais de doenças humanas. Esse processo é conhecido como “transgênese” e envolve a introdução de genes humanos específicos em camundongos para estudar como esses genes afetam o desenvolvimento e a progressão de determinadas doenças.

Os cientistas podem introduzir genes associados a doenças humanas nos ovos de camundongos para criar modelos animais que mimetizam características específicas dessas doenças. Esses modelos transgênicos são úteis para estudar a patologia da doença, testar potenciais tratamentos e compreender melhor os mecanismos subjacentes.

É importante ressaltar que a pesquisa envolvendo a transgênese em animais é regulamentada por padrões éticos e legais rigorosos. Os cientistas devem seguir protocolos estritos para garantir o bem-estar dos animais e a validade científica de seus estudos. Esses modelos de camundongo transgênico têm sido valiosos em muitas áreas de pesquisa biomédica, incluindo o desenvolvimento de terapias potenciais para diversas doenças humanas.

10 a 30%: final da gestação

40%: entre 1 e 100 cópias do gene integrado (em tandem)

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12
Q

Transferência do gene humano para células embrionárias pluripotentes

A

A transferência de genes humanos para células embrionárias pluripotentes é uma técnica usada em pesquisa e, potencialmente, em terapia gênica. Células embrionárias pluripotentes, como as células-tronco embrionárias, têm a capacidade de se diferenciar em uma variedade de tipos celulares diferentes.

Ao transferir genes específicos para essas células embrionárias pluripotentes, os cientistas podem criar linhagens celulares modificadas para estudar a função de genes específicos, desenvolver modelos de doenças ou, potencialmente, para a terapia gênica.

A edição genética, como a técnica CRISPR-Cas9, tem sido amplamente utilizada para modificar genes em células embrionárias pluripotentes. Isso permite que os pesquisadores introduzam, corrijam ou modifiquem genes de interesse.

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13
Q

Animais Transgênicos - Camundongo

A
  • Conhecimento do genoma
  • Similaridade de metabolismo
  • Baixo custo, fácil reprodução
  • Ordem técnica
  • Sistema in vivo ideal
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14
Q

Problemas e Riscos da Terapia Gênica

A

►Controle da expressão do gene
introduzido
►Integração ao acaso no genoma
►Inativação/ Ativação de genes

Obs:Estratégia do gene-alvo ou
recombinação homóloga

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15
Q

Técnicas de Introdução de genes em células

A

► Precipitado de fosfato de cálcio
► Eletroporação
► Lipossomos
(vesículas de fosfolipídios )
► Vírus

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16
Q

Precipitado de fosfato de cálcio

A

O precipitado de fosfato de cálcio é frequentemente utilizado em terapia gênica como um vetor para a entrega de DNA exógeno nas células. Esse método é conhecido como precipitação de fosfato de cálcio ou coprecipitação cálcica. Aqui está um resumo de como funciona:

  1. Preparação do DNA: O primeiro passo envolve a preparação do DNA que será entregue às células. Esse DNA pode conter um gene terapêutico, uma sequência de RNA, ou outras moléculas relacionadas à terapia gênica.
  2. Formação do Precipitado: O DNA é misturado com uma solução contendo fosfato de cálcio. A interação entre os grupos fosfato presentes no DNA e os íons cálcio (Ca²⁺) na solução resulta na formação de um precipitado de fosfato de cálcio, que incorpora o DNA.
  3. Adição às Células: O precipitado contendo o DNA é adicionado às células-alvo. A presença do precipitado facilita a entrada do DNA nas células.
  4. Endocitose e Liberação do DNA: As células podem internalizar o precipitado de fosfato de cálcio por endocitose, um processo pelo qual a membrana celular envolve partículas externas. Dentro da célula, o precipitado é desfeito, liberando o DNA.
  5. Expressão Gênica: O DNA introduzido nas células pode então ser transcrito e traduzido, resultando na expressão da informação genética contida no DNA. Isso pode levar à produção de proteínas terapêuticas ou outras modificações genéticas desejadas.

Essa abordagem é uma técnica antiga, mas ainda é usada em algumas aplicações de terapia gênica. Outros métodos mais avançados, como vetores virais, também são comuns e, em muitos casos, são preferidos devido à sua eficiência e especificidade aprimoradas.

17
Q

Retrovírus-Vantagens

A

►vetores bem caracterizados
►infecção de 100% das células
alvo em divisão
►integração estável de poucas
cópias do DNA
►fragmentos grandes de DNA

18
Q

Retrovírus - Desvantagens

A

►infecção somente de células em
divisão
►integração aleatória ao DNA da
célula hospedeira

19
Q

Retrovírus - ChatGPT

A

Os retrovírus têm sido usados em terapia gênica como vetores eficazes para a entrega de material genético em células humanas. Aqui estão os principais passos de como os retrovírus são utilizados nesse contexto:

  1. Escolha do Retrovírus: Um retrovírus é selecionado como vetor. Comumente usados na terapia gênica são os retrovírus lentivirais, como o vírus da imunodeficiência humana (HIV), que foram modificados para não causar infecção viral prejudicial.
  2. Inserção do Gene Terapêutico: O gene terapêutico desejado é incorporado no genoma do retrovírus. Esse gene pode ser aquele que corrige uma mutação, introduz uma característica desejada ou produz uma proteína terapêutica.
  3. Criação do Vetor Retroviral: Os retrovírus modificados são produzidos em laboratório, criando vetores retrovirais que transportam o gene terapêutico.
  4. Infecção Celular: As células-alvo, que geralmente são células-tronco ou células do sistema imunológico, são infectadas com os retrovírus. Isso é muitas vezes feito em cultura de células em laboratório.
  5. Integração do Gene no Genoma: Os retrovírus têm a capacidade única de integrar seu material genético no genoma da célula hospedeira. Isso garante que o gene terapêutico seja transmitido às células filhas quando as células-alvo se dividem.
  6. Expressão Gênica: O gene terapêutico integrado é expresso pela maquinaria celular, levando à produção de proteínas ou ao desencadeamento de processos biológicos desejados.

Retrovírus têm sido especialmente úteis em terapias gênicas ex vivo, onde as células dos pacientes são retiradas, modificadas geneticamente em laboratório e depois reintroduzidas no organismo. Essa abordagem tem sido usada, por exemplo, em ensaios clínicos para tratar certas formas de imunodeficiência.

20
Q

Adenovírus - Vantagens

A

►infecção de células que não estão
se dividindo
►não integração ao DNA da célula
hospedeira

21
Q

Adenovírus - Desvantagens

A

►expressão temporária nas células
hospedeiras
►respostas inflamatórias nos
pacientes

22
Q

Limitações da Terapia Gênica Viral

A

►Expressão Transitória e de baixo
nível
►Dificuldades de atingir o tecido
alvo
►Necessidade de regulação precisa
da atividade gênica

23
Q

Recombinação Homóloga

A

►Método que direciona o material
genético introduzido para a sua posição original no cromossomo
► Doenças genéticas recessivas & Doenças genéticas dominantes
►substituição de gene mutante por alelo normal
►modificação da sequência de DNA defeituosa
►pode anular expressão de gene
normal: modelo animal de doença genética

24
Q

Uso de marcadores positivo e negativo para selecionar a inserção gênica por Recombinação Homóloga - ChatGPT

A

O uso de marcadores positivos e negativos é uma estratégia comum na seleção de células que passaram por recombinação homóloga durante a inserção gênica. A recombinação homóloga é um processo em que uma sequência de DNA é trocada por uma sequência semelhante, muitas vezes usada em terapia gênica para inserir genes específicos em locais desejados no genoma.

Aqui estão os principais elementos envolvidos nessa estratégia:

  1. Marcação Positiva: Um marcador positivo, como um gene de resistência a um antibiótico, pode ser inserido juntamente com o gene desejado durante o processo de recombinação homóloga. As células que incorporam com sucesso o gene desejado também expressarão o marcador positivo, tornando-se assim resistentes a um antibiótico específico.
  2. Marcação Negativa (Seleção Contra Marcador): Um marcador negativo, como um gene que torna as células sensíveis a um agente tóxico ou a outro antibiótico, pode ser mantido na região do genoma onde ocorrerá a recombinação homóloga. As células que não passaram por recombinação homóloga e ainda mantêm o marcador negativo serão sensíveis ao agente tóxico ou antibiótico.
  3. Seleção: As células modificadas são cultivadas em meio contendo o antibiótico específico do marcador positivo. Isso selecionará as células que têm o gene desejado e o marcador positivo incorporados.
  4. Eliminação de Células com Marcação Negativa: Para remover as células que mantêm o marcador negativo, as células resistentes ao marcador positivo e sensíveis ao marcador negativo são expostas ao agente tóxico ou ao antibiótico associado ao marcador negativo. Isso elimina as células que não sofreram recombinação homóloga.

Ao final desse processo, espera-se ter um conjunto de células que passaram pela recombinação homóloga e incorporaram o gene desejado, enquanto as células que mantiveram o marcador negativo são eliminadas. Essa estratégia é valiosa para garantir que as células modificadas sejam selecionadas com base na inserção correta do gene desejado.

25
Q

Recombinação Homóloga, pt. 2

A

►frequência proporcional à
extensão da homologia entre o
DNA exógeno e endógeno
►aumento do número de cópias do
gene no vetor/aumento de
sequências alvo no genoma

26
Q

Pré-requisitos da Terapia Gênica

A
  • Escolher doença apropriada
  • Identificar o locus e isolar o gene
  • Relação riscos-benefícios
  • Conhecer a bioquímica da doença
  • Determinar células-alvo ideais
  • Obter dados experimentais em culturas de células e modelos animais confirmando o vetor, a construção gênica e as células alvo como opções adequadas
  • Manter alta a expressão do gene
    transferido , com regulação no tecido
    correto e por período razoável
  • Gene: ausência de efeitos indesejáveis
  • Restringir às células-alvo somáticas
  • Aprovar protocolo em instâncias competentes
  • Documentar e divulgar resultados obtidos
  • Manter alta a expressão do gene transferido , com regulação no tecido correto e por período razoável
  • Gene: ausência de efeitos indesejáveis
  • Restringir às células-alvo somáticas
  • Aprovar protocolo em instâncias
    competentes
  • Documentar e divulgar resultados
    obtidos
27
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Câncer

A

►CÂNCER
-1989: Primeiro protocolo
- linfócitos T/gene marcador

►Protocolo
- retrovírus→gene de resistência a neomicina para LIT retirados
- Seleção em meio de cultura→PCR
- 5 pacientes
- Gene marcador da neomicina
→ no sangue: até 3 semanas
→ nas biópsias de tumor: até 9 semanas
- Objetivos alcançados (Sucesso)
A partir daí surgiu novos protocoles

28
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Deficiência de ADA

A

►DEFICIÊNCIA DE ADA
-LT: consequências drásticas

►Vantagens
-células acessíveis
-variação no nível de expressão do gene
-camundongos: 3 meses
►1° protocolo para TG:14/9/90

29
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Hemofilia B

A

►HEMOFILIA B
- Concentrado de fator IX
- Tecnologia do DNA recombinante
- Cópia normal do gene
►1993-Universidade da Carolina do
Norte: cópia do gene no fígado de cães:
- Redução a menos da metade do TC

30
Q

Terapia Gênica - Hemofilia B; Indireto e Direto; Resultados

A

INDIRETO:
-hepatócito em cultura;

  • tranfecção do gene emcamundongo
    DIRETO

Resultados
- Produção de fator IX: 0,1%
- TC: 50 para 20min (6 a 8 min)

31
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Hipercolesterolemia Familiar

A

► HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR:

  • Deficiência de receptores de
    lipoproteínas de baixa densidade
  • Homozigotos
  • Heterozigotos
32
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Hipercolesterolemia Familiar - Protocolo

A

►HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAL
Protocolo:
250g de fígado > Cultura > Retrovírus recombinante > Injeção de volta

33
Q

Tentativas de Terapia Gênica - Hipercolesterolemia Familiar - Dificuldades

A

Dificuldades:
- Remoção de porção do fígado
- Ineficiência da transfecçào do gene

34
Q

Terapia Gênica - Perspectivas Futuras

A

PERSPECTIVAS FUTURAS
- Aperfeiçoamento técnico
- Área multidisciplinar
- Estratégia universal
- Riscos
- Doenças multifatoriais
- Doenças infecciosas

35
Q

Técnica de introdução de genes nas células;

Precipitado de fosfato de cálcio

A

DNA colocado em solução tampão para melhor solubilidade

36
Q

Eletroporação

A

Promover choques nas células para abrir poros e introduzir genes

37
Q

Lipossomos

A

Vesículas lipossolúveis capaz de atravessar membranas lipídicas

38
Q

Vírus

A

Vírus replicam seu material genético usando o maquinário das células. Carregam os genes para as células alvo sem causar doença.

S3T2 (9 decks)

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