Terapia gênica consiste na transferência de material genético com o propósito de prevenir ou curar uma enfermidade qualquer. No caso de enfermidades genéticas, nas quais um gene está defeituoso ou ausente, a terapia gênica consiste em transferir a versão funcional do gene para o organismo portador da doença, de modo a reparar o defeito.

1960 - Especulações sobre a possibilidade de utilizar vírus para transferir genes a seres humanos doentes e curar doenças genéticas (Friedmann, 1997).

1970 - Paul Berg conseguiu de fato manipular uma molécula de DNA (Jackson et al., 1972), criando a tecnologia do DNA recombinante.

1980 - Duas tentativas iniciais de aplicar na prática clínica o conceito de terapia gênica fracassaram, mas em 1989 uma nova tentativa reanimou as pesquisas. O caso de Ashanti DeSilva foi o marco inicial da terapia gênica em humanos.

2000 - Em 2003, uma equipe de pesquisa da Universidade da Califórnia inserido genes no cérebro usando lipossomas revestidas em um polímero chamado polietilenoglicol.

2006 - Estudos da National Institutes of Health (Bethesda) demonstram que a terapia genética pode ser eficaz no tratamento do câncer.

2007 - Em 1 de Maio de 2007 Moorfields Eye Hospital e Instituto de oftalmologia da Universidade College London anunciaram primeiro julgamento de terapia genética do mundo para doença hereditária da retina.

2009 - Em setembro de 2009, a revista Nature informou que pesquisadores da Universidade de Washington e a Universidade da Flórida foram capazes de dar visão tricromáticas para o squirrel monkeys usando terapia genética, um precursor esperançoso para um tratamento de daltonismo em seres humanos. Em novembro de 2009, a revista Science informou que os investigadores sucedeu em travar uma doença cerebral fatal, Adrenoleucodistrofia, usando um vetor derivado de HIV para entregar o gene da enzima ausente.

Relembrando a síntese de proteínas a partir do DNA...

1º. TranscriçãoA mensagem contida no DNA é transcrita pelo RNA mensageiro. Nesse processo, as bases pareiam-se (as bases A, T e C do DNA se ligam às U, T e G do RNA). A sequência de 3 bases nitrogenadas no RNAm forma o códon.

2º. Ativação de aminoácidosA ativação dos aminoácidos é dada por enzimas específicas, que se unem ao RNA transportador, que forma o complexo aa-RNAt, dando origem ao anticódon, um trio de códons complementar aos códons do RNAm.

3º. TraduçãoNa fase de tradução, a mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada.

Em circunstâncias típicas, definimos gene como uma seqüência de DNA cromossômico que é necessária para a produção de um produto funcional, seja um polipeptídio ou uma molécula funcional de RNA.

Terapia Gênica: Procedimentos e Casos

Gene funcional isolado

Gene injetado nas células do paciente

Produção da proteína terapêutica

Injeção através de vetor Injeção direta (sem vetor)

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Procedimentos da terapia gênica

Terapia IN VIVO: Genes/vetores injetados diretamente nas células presentes dentro do organismo do paciente

Terapia EX VIVO: Genes/vetores injetados em células retiradas do paciente cultivadas in vitro, que após o procedimento, são reintroduzidas no organismo

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IN VIVO

EX VIVO

Principais vetores utilizados

Vesículas esféricas formadas de bicamadas concêntricas de fosfolípídios. Quando formados por lipídios catiônicos, formam complexos com o DNA neutralizando a sua carga negativa, o que permite seu transporte através da membrana citoplasmática

Lipossomas

Vírus manipulados geneticamente, de modo a reduzir a sua patogenicidade e a agregar o gene desejado ao seu material genético, sem anular totalmente o seu poder de infectar as células do hospedeiro. Poderá haver integração ou não do gene nos cromossomos do paciente.

Vetores virais

Vírus Peculiaridades

Retrovírus Integra seu material genético nos cromossomos da célula infectada

Adenovírus Integra seu material genético nos cromossomos da célula infectada

Vírus adenoassociado Não integra seu material genético nos cromossomos da célula infectada

Principais métodos de transferência do material genético/vetor para as células (terapia EX VIVO)

Microinjeção: injeção direta domaterial genético ou do vetornas células. Processo lento

Eletroporação: formação transitória de poros aquosos na bicamada lipídica através de estímulos elétricos, permitindo a migração de macromoléculas

Biobalística: aceleração de micropartículas de Au/Pt que atravessam a parede celular e membrana plasmática, carregando o material genético adsorvido na superfície

Casos em que a terapia é utilizada

• Doenças genéticas

• Doenças genéticas adquiridas durante a vida, como o câncer, doenças do coração e infecções virais (ex:. AIDS).

Princípio: introduzir genes que possam interferir no metabolismo da célula cancerosa, bloquear a replicação viral ou simplesmente estimular o sistema de defesa imunológico,

propiciando um benefício terapêutico ao paciente.

Adendos:

No câncer, o objetivo é a eliminação do tecido tumoral. O gene terapêutico, nesse caso, deve levar à eliminação das células tumorais, basicamente por duas vias: o gene é tóxico (ou gera produto tóxico) apenas para o tumor, ou o gene busca despertar a resposta imune contra o tumor, eliminando-o.

As doenças infecciosas podem ser vistas como doenças genéticas adquiridas, conceito mais fácil de ser entendido quando se trata de infecções virais. Os vírus desenvolveram a habilidade de inserir seus genomas no interior de células do organismo hospedeiro, e nelas multiplicarem-se. Nesse processo ocorrem patologias devido à destruição dos tecidos e à reação do organismo.

Doenças Congênitas e Ação dos Genes

• Hemofilia

• AIDS

• Doença de Parkinson

• Alzheimer

• Imunodeficiência severa combinada (SCID);

“O Menino da Bolha de Plástico”, portador da Doença SCID

• Câncer

• Amaurose congênita de Leber

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

•http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio12/terapia.pdf•http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Biotecnologia/terapia_genica.php•http://www.usp.br/revistausp/75/05-carlos-armando.pdf•http://www.proffabioborges.com.br/artigos/eletroporacao_uma_revisao.pdf•http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142010000300004•http://www.biotec-ahg.com.br/index.php/acervo-de-materias/saude/504-terapia-genica-trata-deficiencia-imunologica-• http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/890346-terapia-genetica-tem-sucesso-para-tratar-parkinson.shtml•http://www.aids.gov.br/noticia/terapia-genica-pode-ser-usada-contra-hiv•http://www.infoescola.com/bioquimica/sintese-de-proteinas/