Introdução de cópias funcionais de um gene e um indivíduo com duas cópias defeituosas do gene

Transcrição

1 Terapia gênica Introdução de cópias funcionais de um gene e um indivíduo com duas cópias defeituosas do gene Ex vivo: modificação genética feita em células em cultura que são administradas ao paciente In vivo: modificação feita diretamente no paciente

2 Terapia gênica 5000 doenças humanas herdadas catalogadas Algumas tratáveis Porém o produto gênico ausente ou defeituoso não pode ser administrado exogenamente, como insulina é para os diabéticos Dificuldade de penetrar célula tamanho das proteínas

3 Terapia gênica Envolve a adição de uma cópia normal (tipo selvagem) de um gene ao genoma de uma pessoa portadora de cópias defeituosas do gene. Transgene = gene que foi introduzido Transgênico = o organismo que leva o gene introduzido

4 Terapia gênica - Princípios gerais Identidade do defeito molecular Uma cópia funcional do gene Conhecimento do mecanismo fisiopatológico razão risco-benefício componentes reguladores apropriados para o gene transferido célula alvo apropriada

5 Métodos para introdução do DNA alvo Retrovírus x adenovírus retrovírus o transgene tipo selvagem é integrado, juntamente com o DNA retroviral, ao DNA da células hospedeira e são transmitidos para todas as células da prole.

6 Métodos para introdução do DNA alvo Retrovírus x adenovírus Adenovírus o transgene permanecem transitoriamente até que o sistema imunológico elimine os vírus nas células infectadas. Vantagens não são introduzidas mutações Desvantagens expressão transitória, humanos respondem fortemente a esses virus

7 Métodos para introdução do DNA alvo Adenovírus Fibrose cística, primeiras tentativas Um vetor adenoviral com gene CF foi inalado Não eficaz, devido a rápidas reações imunológicas

8 Terapia gênica - requisitos Gene clonado e caracterizado método introdução eficiente disponível riscos devem ter sido cuidadosamente avaliados e mínimos não haver outra possibilidade de tratamento estudos preliminares com animais ou células humanas

9 Exemplos doenças Imunodeficiência combinada severa (SCID) Ashanti DeSilva hipercolesterolemia familiar fibrose cística

10 Adenovirus derivados de sorotipos comuns, os quais a maioria dos adultos já foi exposta eficientes para transferência gênica não se integram no genoma (episomal)

11 Transferência Gênica Adenovirus (wild-type) DNA E1 omplementing cell line E3 Expression cassette (Target DNA) Adenovirus vector DNA E3 Genome Adenovirus vector Receptor Episomal action Endosome Product of expression cassette Genome Target c

12 Adenovirus cont.

13 SCID ADA

14 Transferência Gênica LTR gag pol env LTR Retrovirus (wild-type) DNA Retrovirus vector DNA Packaging cell line LTR Target DNA LTR Genome Packaged retrovirus vector Receptor RT Integration Proviral RNA Proviral DNA Product of expression cassette Genome Target cell

15 Tipo de SCID ligada ao X 2000, médicos ingleses e franceses trataram 14 meninos Perda ou inativação da subunidade γ do receptor da interleucina-2, molécula sinalizadora para desenvolvimento das células do sistema imune. O gene da subunidade γ do receptor da interleucina-2 humano foi inserido em um vetor retroviral Introduzido em células tronco do sistema hematopoiético Após dois anos um dos meninos desenvolveu uma leucemia de células T aguda, em seguida outro menino desenvolveu a doença.

16 Construção do vetor SAX para transferência do gene de adenosina-desaminase humana (ADA). Imunodeficiência combinada grave por deficiência da adenosinadesaminase.

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19 Transferência Gênica Plasmid with expression cassette (target DNA) Lipossomes Fuse with plasma membrane Episomal action Genome Endosome Product of expression cassette Target cell

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21 Vacinas de DNA Objetivo: Introdução do gene que codifica uma proteína do patógeno; ativação do sistema imune; imunização.

22 VACINAS DNA Início século XX 2ª geração antígenos purificados ou atenuados 3ª geração vacinas gênicas

23 1798 Varíola 1981 Hepatite B 1992 VACINAS DE 1ª GERAÇÃO 2ª GERAÇÃO VACINAS DE DNA

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26 VACINAS DNA Experimental: herpes AIDS Malária Tuberculose Hepatite Esquistossomose Dengue Alguns cânceres Síndrome Respirtatória Aguda Severa (SARS) Pneumonia Asiática

27 VACINAS DNA Administração Injeção intramuscular Via intranasal Aerosol Oral Intradérmica

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29 VACINAS DNA Limitações: Quantidade de plasmídeo Efeitos colaterais (glicose edema), anestésicos DNA em contato com nucleases Acesso ao núcleo Microorganismo risco, bactéria com gene suicida

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32 RESPOSTA IMUNE ADAPTIVA NA SUA FASE INICIAL Pistola com gene Pérolas encobertos com genes DNA Epiderme Antígeno Solúvel e Adjuvante Derme Vaso Linfático Aferente Órgão Linfóide Célula apresentadora de antígeno contendo peptídeo derivado do gene Célula secretora de anticorpos B Célula apresentadora de antígeno contendo peptídeo e adjuvante