UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
BIOTECNOLOGIA

Biotecnologia na ...
Biotecnologia animal
• É o uso dos recursos da tecnologia e suas
ferramentas para modificação de organismo
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Histórico
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– Hibridização de raças de animais (obtenção de
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Histórico
• 1973 (Stanley Cohen e Herbert Boyer):
– Tecnologia do DNA recombinante ou engenharia
genética;

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Biotecnologia
• Tradicional:
– Seleção de organismos – caract. Desejáveis / cruzamento;
– + tempo – transferências de gene...
Biotecnologia
Variedade inicial

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Tradicional

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Ferramentas utilizadas
– Cultura de Células;
– Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica;

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Ferramentas utilizadas
• Transgênicos:
– Transferência de um gene específico de um
organismo para outro;
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Microinjection
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Gene injected into the male
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Animais transgênicos
• Aplicação no melhoramento: aumento de produção: carne, lã,
resistência a doenças, e modificação de ...
Recombinant Defective Retrovirus

• Os óvulos são infectados antes da fecundação;
• Vírus se integra um dos cromossomas;
Animais transgênicos
Animais transgênicos
• Peixes que mudam de
cor (bioindicador de
poluição);
• Inserção de gene de
coral ;
• Hoje comerciali...
Animais transgênicos
Produtos derivados da biotecnologia e suas
aplicações
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Produtos derivados da biotecnologia e suas
aplicações
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Animais transgênicos
– Devem ser identificados os animais
geneticamente modificados;
– Uso ainda restrito em pesquisa;
Tecnologias utilizadas
• Clonagem:
– cópias idênticas de outros animais;
– animais transgênicos;
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Em meados do século XX, pesquisadores
conseguiram realizar a clonagem de sapos.
Na década de 1980, foi obtida a clonagem
de embriões.
Finalmente, em 1997, pesquisadores escoceses
conseguiram clonar um mamífero: a ovelha Dolly.
CLONAGEM
• Ocorre de forma natural ano caso de gêmeos univitelíneos
• É um meio de propagação comum em plantas, bactérias ...
Terapia Celular
Tecnologias utilizadas
• “Knock out”:
– Usa a engenharia genética para suprimir a função
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– Estudo de i...
Biotecnologia no Melhoramento
Animal
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Usos da Inseminação Artificial
– Melhoramento genético;

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Produção de AcMo
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Os anticorpos monoclonais são usados
para o diagnóstico de:

– O uso terapêutico: quando ligados à toxinas para
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Produção de Proteínas
• Vacinas mais eficazes (imuprofilaxia e
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Desenvolvimento e produção de
vacinas
• Vacinas:
– Animais sadios

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Vacinas
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serinoproteases (BmTIs);
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Vacinas
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Terapia Gênica
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Porque utilizar animais na
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Porque utilizar animais na
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Processos patológicos
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1. Camundongos e ratos;
2. Cães e Gatos;
3. Ovelhas, cabras e vacas;
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Camudongos e Ratos
– Muito barato;
– Fácil manutenção;
– Reproduzem rapidamente, e com grandes
ninhadas;
– Anatomicamente ...
Cães e gatos
– Mais próximos aos seres humanos;
– Têm grandes ninhadas;
– Culto mais alto de manutenção;
– Leva um série d...
Ovinos e caprinos
– Fisiologia de reprodução igual aos humanos (1 a 2
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– Desenvolvimento hematopoiético similar aos...
Primatas não-humanos
– Obviamente o mais próximo ao homem;
– O mais clinicamente preditivo;
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Conservação do meio ambiente e
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• Preservação de material genético (em
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O futuro da biotecnologia animal
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O futuro da biotecnologia animal
• Reforço do nutricional
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Preocupações Biotecnologia
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– Desconhecidos efeitos na Saúde;
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Propriedade Intelectual
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Considerações éticas e sociais
– São extremamente importantes;
– Aceitação do público aos produtos modificados;
– Público ...
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ICSA06 - Biotecnologia e saúde animal

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA Biotecnologia na Saúde Animal Geraldo Pedral
  2. 2. Biotecnologia animal • É o uso dos recursos da tecnologia e suas ferramentas para modificação de organismo vivos. Finalidades: – Obtenção de produtos; – Melhoramento animal; – Desenvolvimento de microorganismos; – Desenvolvimento vacinas e técnicas de diagnóstico;
  3. 3. Histórico • 5000 A.C (ANIMAL BIOTECHNOLOGY, October 2006 ): – Hibridização de raças de animais (obtenção de variedades); – Obtenção de mulas (animais de trabalho – usado até hoje); • 1953 ( James Watson e Francis Crick): – Modelo de DNA dupla hélice; • 1960 ( Werner Arber’s) – Enzimas de restrição;
  4. 4. Histórico • 1973 (Stanley Cohen e Herbert Boyer): – Tecnologia do DNA recombinante ou engenharia genética; • 1977 – Inserção de gene humano em microorganismo;
  5. 5. 2000 -03 1996 1990 1988 1982 1975 1973 1961-66 1956 1953 1944 1943 Histórico
  6. 6. Biotecnologia • Tradicional: – Seleção de organismos – caract. Desejáveis / cruzamento; – + tempo – transferências de genes NÃO desejáveis; • Moderna: – Transferência APENAS de genes desejáveis; – Doador – espécie diferente; – + preciso, + rápido e + eficiente;
  7. 7. Biotecnologia Variedade inicial Cruzamento Tradicional Variedade comercial Gene desejável X Gene desejável Biotecnologia moderna Resultado
  8. 8. Ferramentas utilizadas – Cultura de Células; – Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica; – Genômica; – Proteômica; – Bioinformática; – Bionanotecnologia;
  9. 9. Ferramentas utilizadas • Transgênicos: – Transferência de um gene específico de um organismo para outro; – Incorporação do DNA no seu material genético; – Vetor; – Muito utilizadas em microorganismo;
  10. 10. Microinjection into the germ line -> transgenic animal Gene injected into the male pronuclei
  11. 11. Animais transgênicos • Aplicação no melhoramento: aumento de produção: carne, lã, resistência a doenças, e modificação de produtos (maciez da carne, nível colesterol da carne, lactose) • Limitação: técnica ainda em desenvolvimento, aceitação quanto ao consumo dos produtos, pouco conhecimento sobre os efeitos na saúde humana.
  12. 12. Recombinant Defective Retrovirus • Os óvulos são infectados antes da fecundação; • Vírus se integra um dos cromossomas;
  13. 13. Animais transgênicos
  14. 14. Animais transgênicos • Peixes que mudam de cor (bioindicador de poluição); • Inserção de gene de coral ; • Hoje comercializados para donos de aquários; GloFish® Fluorescent Zebra Fish
  15. 15. Animais transgênicos
  16. 16. Produtos derivados da biotecnologia e suas aplicações – Cabras que produzem leite contendo o ativador do plasminogênio (TPA) já foram produzidas. – Essa proteína é usada para dissolver coágulos sanguíneos em vítimas de ataque cardíacos.
  17. 17. Produtos derivados da biotecnologia e suas aplicações – Uma vaca que produz lactoferrina, uma proteína do leite humano, já foi desenvolvida. – A lactoferrina é uma proteína antibacteriana usada para tratar pacientes imunossuprimidos.
  18. 18. Animais transgênicos – Devem ser identificados os animais geneticamente modificados; – Uso ainda restrito em pesquisa;
  19. 19. Tecnologias utilizadas • Clonagem: – cópias idênticas de outros animais; – animais transgênicos; – animais geneticamente superiores; – animais que tenham alguma outra característica desejável;
  20. 20. Em meados do século XX, pesquisadores conseguiram realizar a clonagem de sapos.
  21. 21. Na década de 1980, foi obtida a clonagem de embriões.
  22. 22. Finalmente, em 1997, pesquisadores escoceses conseguiram clonar um mamífero: a ovelha Dolly.
  23. 23. CLONAGEM • Ocorre de forma natural ano caso de gêmeos univitelíneos • É um meio de propagação comum em plantas, bactérias e protozoários; • Uso no melhoramento: Possibilidade da multiplicação de animais geneticamente superiores em larga escala. • Desvantagem no melhoramento genético: Perda da variabilidade genética, no aspecto de resistência a doenças, fatores climáticos
  24. 24. Terapia Celular
  25. 25. Tecnologias utilizadas • “Knock out”: – Usa a engenharia genética para suprimir a função do gene específico; – Estudo de interação patógeno X hospedeiro; – Estudos de novos fármacos e nutrientes;
  26. 26. Biotecnologia no Melhoramento Animal • Amplificação reprodutiva: – Reprodução animal: Limitação na capacidade natural na reprodução; – Capacidade de serviço; – Produção e qualidade de sêmen; – Número de progênie por reprodutoras;
  27. 27. Usos da Inseminação Artificial – Melhoramento genético; – Diminuir a relação macho/fêmea; – Acasalamento em diferentes raças – Absorção de raças que se deseja criar;
  28. 28. Usos da Inseminação Artificial – Conservação de raças em perigo de extinção; – Controle de doenças; – Eliminação de custos de produção e manutenção de machos no estabelecimento; – Facilidade de coletas de dados sobre paternidade;
  29. 29. Citometria de Fluxo SSC FL2 FL4 FL3 Laser 488 nm FSC
  30. 30. Citometria de fluxo
  31. 31. VIABILIDADE DO SÊMEN
  32. 32. Produção Animal • Seleção assistida com testes de DNA e clonagem; – testes de DNA (genes eliminados ou adicionados); – eliminar o gene que confere à carne suína uma aparência pálida e aquosa (USA); – identificar animais resistentes ao “ scrapie” (doença que causa tremor, semelhante ao mal da vaca louca)
  33. 33. Produção de AcMo
  34. 34. Produção de AcMo
  35. 35. Os anticorpos monoclonais são usados para o diagnóstico de: • Microorganismos (zoonoses); • Identificação de células cancerosas; • Doenças infecto-contagiosas; • Determinação de alterações, causadas por diversas doenças, na produção de proteína;
  36. 36. Os anticorpos monoclonais são usados para o diagnóstico de: – O uso terapêutico: quando ligados à toxinas para matar especificamente as células tumorais; – Tratamento de órgãos para evitar rejeição nos Transplantes;
  37. 37. Produção de Proteínas • Vacinas mais eficazes (imuprofilaxia e terapêuticas) ; • Uso de vacinas com proteína recombinantes; • Novos testes de diagnóstico;
  38. 38. Desenvolvimento e produção de vacinas • Vacinas: – Animais sadios + carne, + leite, etc. – Elimina risco de transmissão de doenças (zoonose); – Período de janela imunológica longo;
  39. 39. Vacinas – Inibidores de serinoproteases (BmTIs); – Artrópodes hematófagos e importantes vetores; – IgG contra antígenos provenientes da glândula salivar; – componente C3r – dificulta a digestão hb;
  40. 40. Vacinas
  41. 41. Tratamentos, suplementos e novos kits de diagnóstico – Relação custo x benefício tem que ser considerada; – Somatrotofina bovina (BST) recombinante – produção de leite durante aleitamento;
  42. 42. Tratamentos, suplementos e novos kits de diagnóstico – O diagnóstico molecular permite detectar doenças em estágios pré-clínicos ; – epidemia de febre aftosa na Inglaterra, onde foram sacrificados milhões de animais ;
  43. 43. Culturas de células são realizadas para: – Produção de proteínas para uso terapêutico; – Substituição de células doentes por células normais; – Engenharia de tecidos para criação de tecidos semi-sintéticos;
  44. 44. Terapia Gênica – Tratamento de câncer – Doenças infecciosas, vasculares, causadas por defeitos em genes únicos (monogênicas) e outras; – É um procedimento que envolve a substituição de genes defeituosos por genes normais;
  45. 45. Porque utilizar animais na pesquisa? – Reproduzir a complexidade de um organismo; – Ensaio clínicos de produtos farmacêuticos; – Teste de Vacinas; – Procedimentos cirúrgicos; – Técnica de diálise, testada antes em animais;
  46. 46. Porque utilizar animais na pesquisa? – Testar defeitos congênitos causados por novas drogas (durante a gavidez);
  47. 47. Tratamentos
  48. 48. Processos patológicos e teste de drogas
  49. 49. Processos patológicos
  50. 50. Quais animais são utilizados? 1. Camundongos e ratos; 2. Cães e Gatos; 3. Ovelhas, cabras e vacas; 4. Macacos e chimpanzés (apenas depois de testar em outros numerosos animais)
  51. 51. Camudongos e Ratos – Muito barato; – Fácil manutenção; – Reproduzem rapidamente, e com grandes ninhadas; – Anatomicamente e fisiologicamente parecido com humanos; – Pode manipular o DNA, e ainda têm 70% de homologia com o humano;
  52. 52. Cães e gatos – Mais próximos aos seres humanos; – Têm grandes ninhadas; – Culto mais alto de manutenção; – Leva um série de problema éticos (animais de estimação);
  53. 53. Ovinos e caprinos – Fisiologia de reprodução igual aos humanos (1 a 2 fetos); – Desenvolvimento hematopoiético similar aos humanos; – Semelhança anatômica e fisiológica (orgãos);
  54. 54. Primatas não-humanos – Obviamente o mais próximo ao homem; – O mais clinicamente preditivo; – Por contas das similaridades, muitos não acham direito usá-los. – Muito caro a manutenção;
  55. 55. Conservação do meio ambiente e os animais • Preservação de material genético (em extinção); • Populações de animais mais resistentes as pragas;
  56. 56. O futuro da biotecnologia animal • FDA – regulamentara processos e políticas necessárias para uso de animas criados por meio destas tecnologias; • Regulamentação de processos comercialização dos animais e de seus produtos;
  57. 57. O futuro da biotecnologia animal • Reforço do nutricional (consumo humano); dos alimentos • Alimentação em abundância (mais barato); • Xenotransplante; • Sistema de agricultura para produção de animais;
  58. 58. Preocupações Biotecnologia Animal – Desconhecidos efeitos na Saúde; – Efeitos potencias sobre meio ambiente; – Bem estar do animal;
  59. 59. Propriedade Intelectual • 7 a 9 anos – U$ 55 milhões de dólares: – Desenvolver, testar e comercializar (produtos geneticamente modificados; – Sistemas de patentes; – 1988, patente de animal transgênicos com predisposição genética ao câncer;
  60. 60. Considerações éticas e sociais – São extremamente importantes; – Aceitação do público aos produtos modificados; – Público que observa possibilidades de curas e tratamentos; – Público que condena a intervenção humana (“Brincando de Deus”);

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