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Terapia Gênica
Informações
• Alunos: Andriel, Geice, Kelly e Rubens
• Escola: Escola Estadual Paulo Freire
• Professor: Giovani
• Série: 3º ano E.M.
• Matéria: Biologia
Conceito
• Terapia Gênica ou Geneterapia
• Tratamento baseado na introdução de genes sadios, com
DNA recombinante
• Inserção de um gene funcional
• Produção de proteínas corretamente
Tipos de Geneterapia
Técnica Germinativa
• Gene é transferido para células
germinativas (espermatozoides e óvulos)
• Os gametas se fundem para formar um
zigoto
• Altera o genoma das futuras gerações
para vir
• Proibida em alguns países devido aos
riscos desconhecidos
• De alto custo
Técnica Somática
• DNA terapêutico inserido nas células
corporais
• Não hereditário
• Obstáculos:
→ Integrar o gene alterado na parte
correta do DNA
→ O gene precisa ser expressado
→ Expressão genética modificada impede
a manifestação da doença
Histórico
Primeira aparição
• Primeira proposta em 1972
• “Terapia Genética para doenças genéticas humanas?”
• Primeira tentativa em 20 de Setembro de 1970
Evolução de ideias
• Possibilidade de tratar algumas doenças
→ Talassemia
→ Fibrose cística
→ Cancros
• 2002, publicação em The Scientist
→ “Doença falciforme tratada com sucesso em
ratos”
Procedimento
I - Isolamento do Gene
• Etapa de Lavagem
→ Quebrar e emulsionar a
gordura e as proteínas que formam
a membrana da célula
• Etapa de Eluição
→ Liberação dos ácidos nucléicos
• Biologia Molecular
• Extração do gene que contém a
alteração genética
• Etapa de Lise
→ Quebra da célula para expor o
DNA
• Ligação
→ Uma membrana de sílica retém e
concentra o DNA
II - Modificação
Ex Vivo
• A transferência ocorre em células
isoladas
• Podem ser modificadas para a
introdução
• Mais demorado com maior eficiência
In Vivo
• DNA é transferido diretamente na
célula, dentro do organismo
• Abordagens baseadas em
recombinação são incomuns
III - Transferência
• Gene produz grandes quantidades de
proteínas para reparar o defeito genético
• Normalmente é aplicado o método ex
vivo
• Ambas usam os vetores para a
transferência até o DNA
Vetores virais
• Retrovírus
→ Integram o DNA dentro dos cromossomos da célula infectada, sendo inserido na célula que
está proliferando
• Lentivírus
→ Transferido para células que NÃO proliferam (neurônios e células do fígado) ou para
células retiradas da medula ósseo
• Adenoassociados
→ São inofensivos para a natureza em relação ao retrovírus
→ Incapazes de transportar genes de dimensões grandes
• Adenovírus
→ Transportam genes de grandes dimensões
→ Suas expressões não duram muito tempo
O vetor é uma molécula
que contém o DNA
normal para ser
utilizado na
Geneterapia
Vetores não virais
• Lipossomos
→ Utilizados frequentemente
→ Esferas de lipídeos são principais fontes de transferência gênica
→ Não introduzem riscos para um gene saudável
→ Pouco eficiente e muito seletivos
Limites da terapia
gênica
• A maior parte dos esforços é concentrada na
procura de vetores que possam transferir o
DNA de modo eficiente
• Inventados e testados uma grande variedade de
vetores, alguns dos quais com chances de
expressar o gene estranho em um tipo celular
A eficiência da transferência
e
Duração da expressão
Limites da terapia gênica
Segurança no procedimento
• Alguns destes derivam de vírus perigosos
• É necessário ser submetidos a critérios de
segurança
Reação imunitária
• O produto do gene novo pode instigar
uma resposta imunitária no organismo
sob tratamento
• Pode causar a eliminação das células
modificadas geneticamente, ou a
inativação da proteína produzida pelo
gene novo
Questão ética e
religiosa
I – Questão religiosa
• Geneterapia não era aceita pela Igreja Católica
• Concordância apenas com o caso dos embriões
“A ciência pode purificar a religião
do erro e da superstição. A religião
pode purificar a ciência da idolatria
e do falso absolutismo: Cada uma
pode conduzir a outra para um
mundo mais amplo onde possam
florescer.”
II – Questão ética
• O DNA é o nosso código de vida
• Define nossas características
• Levanta questões polêmicas
• Necessita de grande controle
• Pode causar mutação ou até tumor
“Você deixaria mudar aquilo que
faz cada indivíduo?”
Terapia Gênica Germinal
• Não altera apenas o genoma, mas toda sua descendência
• Apresenta inúmeros problemas operacionais
→ Alta taxa de mortalidade
→ Desenvolvimento de tumores e malformações
→ Alteração de embriões potencialmente normais
→ Irreversibilidade das ações
Conclusão
Vantagens
• Encontra-se disponível para todas as
pessoas
• Permite curar determinadas doenças
que anteriormente não tinham cura
possível
• Mantém a imunidade existente
• O internamento hospitalar apenas
dura cerca de 1 mês
Desvantagens
• Apresenta um curto período de
duração
• Há necessidade do uso da terapia
gênica várias vezes
• Quando uma doença é causada por
uma variação dos efeitos de vários
genes e não por uma mutação apenas
num gene, o tratamento é
dificilmente eficaz
• Pode induzir um tumor se o DNA for
introduzido no gene errado
Considerações
• Apesar da ideia de Geneterapia ser nova, ainda se mostra forte
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Terapia gênica

  • 2. Informações • Alunos: Andriel, Geice, Kelly e Rubens • Escola: Escola Estadual Paulo Freire • Professor: Giovani • Série: 3º ano E.M. • Matéria: Biologia
  • 3. Conceito • Terapia Gênica ou Geneterapia • Tratamento baseado na introdução de genes sadios, com DNA recombinante • Inserção de um gene funcional • Produção de proteínas corretamente
  • 4. Tipos de Geneterapia Técnica Germinativa • Gene é transferido para células germinativas (espermatozoides e óvulos) • Os gametas se fundem para formar um zigoto • Altera o genoma das futuras gerações para vir • Proibida em alguns países devido aos riscos desconhecidos • De alto custo Técnica Somática • DNA terapêutico inserido nas células corporais • Não hereditário • Obstáculos: → Integrar o gene alterado na parte correta do DNA → O gene precisa ser expressado → Expressão genética modificada impede a manifestação da doença
  • 6. Primeira aparição • Primeira proposta em 1972 • “Terapia Genética para doenças genéticas humanas?” • Primeira tentativa em 20 de Setembro de 1970
  • 7. Evolução de ideias • Possibilidade de tratar algumas doenças → Talassemia → Fibrose cística → Cancros • 2002, publicação em The Scientist → “Doença falciforme tratada com sucesso em ratos”
  • 9. I - Isolamento do Gene • Etapa de Lavagem → Quebrar e emulsionar a gordura e as proteínas que formam a membrana da célula • Etapa de Eluição → Liberação dos ácidos nucléicos • Biologia Molecular • Extração do gene que contém a alteração genética • Etapa de Lise → Quebra da célula para expor o DNA • Ligação → Uma membrana de sílica retém e concentra o DNA
  • 10. II - Modificação Ex Vivo • A transferência ocorre em células isoladas • Podem ser modificadas para a introdução • Mais demorado com maior eficiência In Vivo • DNA é transferido diretamente na célula, dentro do organismo • Abordagens baseadas em recombinação são incomuns
  • 11. III - Transferência • Gene produz grandes quantidades de proteínas para reparar o defeito genético • Normalmente é aplicado o método ex vivo • Ambas usam os vetores para a transferência até o DNA
  • 12. Vetores virais • Retrovírus → Integram o DNA dentro dos cromossomos da célula infectada, sendo inserido na célula que está proliferando • Lentivírus → Transferido para células que NÃO proliferam (neurônios e células do fígado) ou para células retiradas da medula ósseo • Adenoassociados → São inofensivos para a natureza em relação ao retrovírus → Incapazes de transportar genes de dimensões grandes • Adenovírus → Transportam genes de grandes dimensões → Suas expressões não duram muito tempo O vetor é uma molécula que contém o DNA normal para ser utilizado na Geneterapia
  • 13. Vetores não virais • Lipossomos → Utilizados frequentemente → Esferas de lipídeos são principais fontes de transferência gênica → Não introduzem riscos para um gene saudável → Pouco eficiente e muito seletivos
  • 14. Limites da terapia gênica • A maior parte dos esforços é concentrada na procura de vetores que possam transferir o DNA de modo eficiente • Inventados e testados uma grande variedade de vetores, alguns dos quais com chances de expressar o gene estranho em um tipo celular A eficiência da transferência e Duração da expressão
  • 15. Limites da terapia gênica Segurança no procedimento • Alguns destes derivam de vírus perigosos • É necessário ser submetidos a critérios de segurança Reação imunitária • O produto do gene novo pode instigar uma resposta imunitária no organismo sob tratamento • Pode causar a eliminação das células modificadas geneticamente, ou a inativação da proteína produzida pelo gene novo
  • 17. I – Questão religiosa • Geneterapia não era aceita pela Igreja Católica • Concordância apenas com o caso dos embriões “A ciência pode purificar a religião do erro e da superstição. A religião pode purificar a ciência da idolatria e do falso absolutismo: Cada uma pode conduzir a outra para um mundo mais amplo onde possam florescer.”
  • 18. II – Questão ética • O DNA é o nosso código de vida • Define nossas características • Levanta questões polêmicas • Necessita de grande controle • Pode causar mutação ou até tumor “Você deixaria mudar aquilo que faz cada indivíduo?”
  • 19. Terapia Gênica Germinal • Não altera apenas o genoma, mas toda sua descendência • Apresenta inúmeros problemas operacionais → Alta taxa de mortalidade → Desenvolvimento de tumores e malformações → Alteração de embriões potencialmente normais → Irreversibilidade das ações
  • 21. Vantagens • Encontra-se disponível para todas as pessoas • Permite curar determinadas doenças que anteriormente não tinham cura possível • Mantém a imunidade existente • O internamento hospitalar apenas dura cerca de 1 mês Desvantagens • Apresenta um curto período de duração • Há necessidade do uso da terapia gênica várias vezes • Quando uma doença é causada por uma variação dos efeitos de vários genes e não por uma mutação apenas num gene, o tratamento é dificilmente eficaz • Pode induzir um tumor se o DNA for introduzido no gene errado
  • 22. Considerações • Apesar da ideia de Geneterapia ser nova, ainda se mostra forte • Precisa melhorar a segurança e os resultados • Não é cura milagrosa, mas tem potencial de curar várias doenças graves