A terapia gênica visa corrigir genes alterados para tratar doenças, sendo aplicável em diversas condições, como fibrose cística e câncer. Os vetores, como vírus e técnicas de nanotecnologia, são cruciais para a introdução de genes terapêuticos nas células. A técnica CRISPR-Cas9 representa um avanço significativo, permitindo a edição precisa de genes para tratar doenças genéticas, como a anemia falciforme.

1. Aspectos da
Terapia Gênica

2. O QUE É A TERAPIA GÊNICA?
Entende-se terapia gênica como a capacidade do
melhoramento genético por meio da correção de genes
alterados (mutados) ou modificações sítio-específicas,
que tenham como alvo o tratamento terapêutico.
Em suma, a terapia gênica é uma técnica que
permite a correção de genes defeituosos que são
responsáveis pelo desenvolvimento de
determinada doença.

3. Terapia gênica e seu potencial
no tratamento de doenças
O âmbito de abordagem da TERAPIA
GÊNICA é amplo, com potencial de
aplicação no tratamento de doenças
causadas por desordens em genes
recessivos:
○ fibrose cística,
○ hemofilia,
○ distrofia muscular
○ anemia falciforme
Doenças genéticas adquiridas:
● Câncer
● AIDS

4. Atualmente — Principais estratégias, são:
-aumentar a resistência celular,
-estimular sistemas de reparo ou regeneração,
-recompor características funcionais específicas de determinados sistemas
orgânicos
… isso mediante modulação de genes não necessariamente
associados a causa da doença
Em tumores - o objetivo é a indução de morte celular seletiva em
populações celulares proliferativas.
MODALIDADES DE TERAPIA GÊNICA

5. Na TERAPIA GÊNICA…Um
gene normal é inserido no
genoma para substituir um
gene anormal responsável por
causar determinada doença.

6. Então, como o gene será
inserido dentro do organismo?

7. Base da terapia gênica — introdução de genes em células;
A entrada de DNA puro através da membrana plasmática das células
eucarióticas é rara (o que é benéfico para o organismo, pois dificulta
alterações e transformações constantes).
Assim, há a necessidade de um carreador que facilite a entrada do DNA
nas células vivas — “vetor”
3 classes de vetores — plasmídeos, vetores virais e vetores nanoestruturados
Vetores para Terapias Gênicas

8. - Vírus = especializados exatamente em invadir células e nelas
introduzir o seu material genético (DNA e RNA);
- Ciclo de vida = liberação do ácido nucléico viral na célula
hospedeira — Propriedade explorada para introduzir genes
terapêuticos nas células;
Os Vírus são os vetores mais utilizados, por sua eficiência
em invadir células e nelas introduzir seu material genético
Vetores Virais

9. Vetores derivados de:
❖ Adenovírus = vírus que causam faringites ou conjuntivites);
❖ Retrovírus = HTLV (leucemias) e HIV - lentivírus;
❖ Adenovírus-associados = não patogênicos para os seres humanos.
Vetores Virais
Princípio da construção de vetores:
Remover os genes envolvidos na patogenicidade e proliferação viral, mantendo
apenas o necessário para a invasão das células em multiplicação, seguida da
inserção de um gene terapêutico no que resta de DNA vital.

11. Adenovírus
Retrovírus
Arbovírus

13. Construção de
um vetor viral
para terapia
gênica.

15. Outras alternativas de introdução do gene
Além dos vírus, a introdução pode ser mediada via mecanismos físicos.
Técnicas avançadas de nanotecnologia
Como os polímeros que formam redes que prendem um gene e soltam sua carga
quando penetram nas células (vetores nanoestruturados):
● Microinjeções de DNA,
● Polímeros catiônicos,
● Lipossomos catiônicos e
● Bombardeamento de partículas.

16. Características de um bom vetor
▪ Eficiência na liberação de um ou mais genes de tamanhos
necessários para aplicações clínicas,
▪ Não ser reconhecido pelo sistema imune;
▪ Não pode induzir reações alérgicas ou processo inflamatório, deve
aumentar as funções normais, corrigir deficiências ou inibir
atividades deletérias.
▪ Ainda, deve ser seguro não somente para o paciente, mas também
para o meio ambiente e para os profissionais que o manipulam.
▪ Por fim, o vetor deve ser capaz de expressar o gene, em geral, por
toda a vida do paciente.

17. Terapia gênica e
células-tronco
hematopoiéticas
•As células tronco
hematopoiéticas têm se
tornado alvos ideais
para a transferência
gênica, devido ao
elevado potencial de
longevidade e à
capacidade de
auto-renovação.

18. Terapia gênica e células tronco no
tratamento da hepatite
● Combinação de terapia gênica e células tronco- vetores de transferência
gênica para a criação de células tronco pluripotentes induzidas (iPS)= gerar a
diferenciação das iPS= um fenótipo adicional a partir desta célula diferenciada.
● Pacientes com doença hepática crônica com infecção pelo vírus da hepatite
(vírus da hepatite B ou C), que requerem transplante hepático, podem ser
passíveis do transplante hepático de hepatócitos maduros ou derivados de iPS.

19. Terapia gênica e células-tronco hematopoiéticas

20. https://ictq.com.br/assuntos-regulatorios/1924-medicamento-mais-caro-do-mundo-agora-no-brasil#:~:text=Conhecido%20como%20o%20medicamento%20mais,(Anvisa)%2C%20permitindo%20que%20seja
Conhecido como o medicamento mais
caro do mundo – custa inacreditáveis
US$ 2,1 milhões (cerca de R$ 11,5
milhões) por paciente –, Zolgensma é
usado para tratar crianças com atrofia
muscular espinhal (AME) e acaba de
receber registro da Agência Nacional
de Vigilância Sanitária (Anvisa),
permitindo que seja comercializado no
Brasil.
Produzido pela suíça Novartis, o
Zolgensma promete neutralizar em
crianças de até dois anos os efeitos
da atrofia muscular espinhal, doença
rara que pode causar a morte ainda na
infância. Até 2017, a AME não tinha
tratamento no Brasil.

21. Tecnologia Revolucionária de
edição gênica
CRISPR-Cas9
Acesse:
https://globoplay.globo.com/v/4714001/

22. CRISPR - CAS9
Crispr é uma sigla para repetições
palíndromas curtas agrupadas regularmente
inter-espaçadas em inglês — ou seja, uma
sequência repetida de DNA em genomas
A técnica CRISPR-Cas9 teve início em 1987, quando Ishino e
colaboradores identificaram uma região no genoma da bactéria
Escherichia coli com uma série de regiões repetidas.
A técnica CRISPR-Cas9 foi desenvolvida pelas cientistas Jennifer
Doudna e Emmanuelle Charpentier em 2013, que ganharam o
Nobel de Química em 2020. A técnica é simples, versátil e precisa,
e pode ser usada para editar o DNA humano in vitro, em animais e
plantas
Nobel de Química 2020: O que é Crispr e por que essa técnica é controversa?
https://www.cnnbrasil.com.br/saude/nobel-de-quimica-o-que-e-crispr-e-por-que-essa-tecnica-e-controversa/#:~:text=Crispr%20%C3%
A9%20uma%20sigla%20para,repetida%20de%20DNA%20em%20genomas.
https://www.youtube.com/watch?v=OiMBonOFVaM

23. CRISPR-Cas9
●A técnica CRISPR, que viabiliza a
edição de sequências de DNA alvo
específica do genoma de qualquer
organismo pela ação exclusiva de
somente 3 moléculas:
- a nuclease (Cas9), responsável pela
clivagem do DNA, dupla fita;
- um RNA guia, que guia o complexo
até o alvo;
- DNAalvo

24. O sistema CRISPR surge como uma versátil ferramenta que promove a edição
gênica por meio do:
● Nocauteamento (gene knockout - KO),
●Integração de sequências exógenas (knock-in),
●Substituição alélica, dentre outros.
CRISPR-Cas9 = Conjunto de Repetições Palindrômicas Regularmente
Espaçadas com Nuclease Associada 9
CRISPR-Cas9

26. CRISPR-Cas9 e Anemia Falciforme
●Pesquisadores da Universidade da Califórnia e Utah recentemente
obtiveram sucesso na correção da mutação do gene da hemoglobina,
que origina a anemia falciforme.
●Células CD34+ de pacientes portadores de anemia falciforme foram
isoladas, editadas por CRISPRCas9 e, após 16 semanas, os
resultados demonstraram redução dos níveis de expressão do gene
mutado e um aumento da expressão gênica do tipo selvagem.
●A tecnologia em referência está sendo empregada majoritariamente
em patologias genéticas monogênicas que, apesar de serem raras,
podem atingir cerca de 10 mil doenças descritas.
https://www.youtube.com/watch?v=Rz_AOa6uVS4

27. Aplicações da Terapia Gênica
Doenças Monogênicas:
Hemofilia
— Procedimento: introduzir o gene sadio em células do paciente, para que passem a
produzir a proteína necessária.
— Estudos pré-clínicos em camundongos e cães demonstraram recuperação da
atividade pró-coagulante;
— Estudo atual em 2 pacientes foi realizado utilizando vetores virais (vírus
adeno-associado) = pacientes não apresentaram efeitos adversos sérios.*
* alta eficácia, porém na 6a semana desapareceram os efeitos terapêuticos - sistema imune
contra proteínas do vetor fez com que as células fossem degeneradas

28. Câncer:
— Foco da maioria dos ensaios clínicos de terapia gênica;
— Efeito desejável de qualquer tratamento contra o câncer:
provocar morte seletiva das células tumorais= “técnica dos genes suicidas”.
— Introduzir nas células tumorais um gene que não existe no genoma humano=
herpesvírus - torna a célula sensível na presença de ganciclovir - só afeta as células
alvo (tumorais).
Aplicações da Terapia Gênica

30. Alguns protocolos de terapia gênica, aprovados e publicados para uso
clínico, exemplificando a doença, o alvo e o tipo do vetor empregado