04 - Genética e Biologia Molecular

Genes podem ser inseridos em células de pacientes por rotas diretas ou indiretas e os genes inseridos podem ser integrados aos cromossomos ou permanecer extracromossômicos.

A maioria dos protocolos de terapia gênica utiliza vetores virais de mamíferos, em virtude da alta eficiência de transferência gênica desses vetores.

Os tipos de vetores utilizados incluem os vetores retrovirais, Adenovirais, Adeno-virais associados, vírus do herpes simples e Lentivírus. A preocupação em relação à segurança de vírus recombinantes levou a um interesse crescente em sistemas de vetores não-virais para terapia gênica.Entre estes, encontramos os lipossomos, a injeção direta, o bombardeamento de partículas e a endocitose mediada por receptor.

Principais métodos de transferência gênica: propriedades e aplicações (adaptado de STRACHAN &READ, 2002).

A primeira tentativa de terapia gênica para uma doença hereditária foi iniciada em 1990, em um paciente de 4 anos de idade, portador da doença genética rara ADA - deficiência da enzima adenosina-desaminase.

Nos últimos 10 anos, mais de 4.000 pessoas receberam terapia gênica para uma variedade de distúrbios genéticos. Essas tentativas falharam com muita freqüência, o que provocou perda de confiança na terapia gênica.

Ainda, aumentou muito a preocupação quanto à eficácia da terapia gênica quando um adolescente morreu durante o tratamento por causa de uma intensa resposta inflamatória ao vetor adenoviral modificado que ele recebeu. Por outro lado, também foram relatados alguns casos de grande sucesso.

A maioria dos problemas associados à terapia gênica se relaciona com os vetores usados para transferir os genes terapêuticos para as células, que apresentam diversas desvantagens:

• A integração dos genomas retrovirais no genoma das células hospedeiras só ocorre quando estas estão replicando seu DNA. Só um pequeno número de células e tecidos do corpo está se dividindo, o que limita a maioria dos órgãos-alvo de terapias.

• A maioria dos vetores virais é capaz de provocar uma resposta imune no paciente

• A inserção do genoma viral em cromossomos hospedeiros é feita de forma aleatória e pode ativar ou mutar um gene essencial. Alguns casos de indução de câncer foram descritos.

• Os retrovírus não conseguem portar sequências muito maiores que 8kb e muitos genes humanos são maiores.

• Se o vetor inserido se recombina com um outro genoma viral já presente na célula hospedeira, existe uma possibilidade de se produzir um vírus completamente infeccioso.

Espera-se que o uso de novos sistemas de introdução de genes contorne esses problemas e permita a regulação dos sítios de inserção e dos níveis de produtos gênicos produzidos a partir de genes terapêuticos.

A terapia gênica vem sendo também testada em combinação com as terapias de substituição de tecidos utilizando as células-tronco. Recentemente, um grupo de pesquisadores japoneses (Kazuki et al., 2010) realizou uma experiência que ilustra essa tecnologia. Foram retiradas células da pele (fibroblastos), que foram reprogramadas, as células IPS, para serem como as embrionárias. O paciente, um menino com DMD, tinha uma deleção (perda de um pedaço) grande no gene da distrofina. A partir das células da pele foi possível reprogramá-las de modo que fossem obtidas diversas linhagens celulares que possuíam o gene defeituoso. O próximo passo foi introduzir, nessas células, um gene normal contido em um chamado cromossomo artificial, um vetor capaz de carregar o gene inteiro da distrofina (que é gigantesco, o maior gene humano). O próximo passo foi verificar se as células conseguiam formar diferentes tecidos e se esses expressavam a proteína distrofina de tamanho normal. E o experimento mostrou-se um sucesso: células musculares derivadas tinham a distrofina saudável. Embora todo o experimento tenha sido feito no laboratório e ainda não “in vivo”, trata-se de mais uma estratégia que visa ao tratamento das distrofias e de outras doenças genéticas. Ainda não podemos saber quanto tempo teremos de esperar para poder usar essa estratégia na clínica. Mas é mais um tijolinho em direção à cura.