UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECEFACULDADE DE EDUCAÇÃO DE CRATEÚS – FAEC

DISCIPLINA – GENÉTICA PROF – ERANILDO TELES

HISTÓRIA DA BIOTECNOLOGIA TRANSGÊNICOS

TERAPIA GÊNICA

Dayrla Pereira

Lediany Aguiar

INTRODUÇÃO Genética é a ciência que estuda um conjunto de técnicas

capazes de permitir a identificação, manipulação e multiplicação de genes dos organismos vivos.

A partir de estudos e pesquisas ao longo dos tempos foram definindo técnicas especificas que com a ajuda da tecnologia de informação obteve um grande avanço.

Esses estudos envolve a engenharia genética ocorrendo assim uma ligação importante entre eles, pois se interligam.

A Biotecnologia é a base dos transgênicos e da terapia gênica.

Está contribuindo para a melhoria da qualidade de vida em diversos aspectos.

Benefícios dessa ciência podem ser notados nos setores das indústrias e meio alimentício e farmacêutico.

INTERLIGAÇÃO

Biotecnologia

Transgênicos Terapia gênica

HISTÓRIA DA BIOTECNOLOGIA

DEFINIÇÃO Consiste na aplicação de processos biológicos no

desenvolvimento de produtos e serviços que são revertidos em benefícios à sociedade através dos avanços promovidos em áreas tais como saúde humana e animal, agricultura e manejo do meio-ambiente.

HISTÓRICO

É utilizada desde a antiguidade, na produção de pães e bebidas fermentadas, porém este era um processo muito artesanal.

Hoje ela utiliza técnicas e materiais de ultima geração.

Com o aparecimento de estudos em microbiologia (fermentação de bebidas).

Biologia molecular (cultura de tecidos), o conhecimento em manipulação de microorganismos e genes tornou possível a produção de diversos medicamentos e alimentos industrializados.

A Insulina produzida por bactérias geneticamente modificadas e produção de medicamentos a partir de anticorpos monoclonais são exemplos de avanços biotecnológicos.

O que é uma planta geneticamente modificada? É uma planta que recebeu, por meio da engenharia

genética, um ou mais genes provenientes de um outro organismo, até mesmo da mesma espécie, podendo assim, ter uma característica nova.

EXEMPLOS Podemos citar como produtos

obtidos através da biotecnologia: Agricultura Mudas de plantas, plantas transgênicas, adubos e pesticidas; Alimentação Cerveja, vinho, pães e queijos.

Indústria: Metais, enzimas, bio sensores, biogás, ácidos,

etc. Medicamentos: Insulina, hormônio de crescimento e outros hormônios, antibióticos e vacinas. Meio ambiente: Purificação da água, tratamento do esgoto e do

lixo.

ULTIMAS NOVIDADES

Cientistas identificam genes relacionados à enxaqueca.

A análise mostrou que existem dois genes o PRDM16 e o TRPM8.

Este último está relacionado principalmente aos sintomas das enxaquecas nas mulheres.

Há também um terceiro gene suspeito de provocar dores na cabeça: o LRP1.

Ele interage com alguns neurotransmissores do nosso cérebro que podem modular as respostas nervosas que promovem ou suprimem as crises de enxaqueca.

Por meio de seqüenciamentos genéticos, cientistas podem ter descoberto a solução para as dores de cabeça de muitas pessoas ao redor do mundo. Pesquisa publicada na revista britânica Nature Genetics revelou que a enxaqueca está vinculada a um trio de genes do corpo humano.

Para realizar a pesquisa, Markus Schürks, do Hospital Brigham para Mulheres, analisou os genomas de 23.230 mulheres, das quais 5.122 sofriam de enxaqueca.

FÁRMACOS BIOLÓGICOS QUE TRATAM DOENÇAS SEM EFEITOS COLATERAIS SÃO DESENVOLVIDOS COM AJUDA DA BIOTECNOLOGIA.

No Brasil, alguns pesquisadores também já realizam estudos com os “medicamentos do futuro”.

Na Universidade Estadual do Ceará, cientistas desenvolveram um leite especial que funciona como remédio para pessoas com baixa resistência imunológica.

Uma cabra e um bode da raça Canindé, típica da caatinga, tiveram seu DNA modificado e receberam o gene que estimula a produção de proteínas que aumentam a resistência de portadores do vírus HIV e pacientes de câncer que tenham passado por radioterapia ou quimioterapia.

TRANSGÊNICOS

CONCEITO Transgênicos ou OGMs são organismos

manipulados geneticamente, de modo a fornecer características desejadas pelo homem.

Possuem alterações em seu genoma realizadas através da tecnologia do DNA recombinante ou da Engenharia genética.

Resultam do cruzamento entre espécies que nunca cruzariam naturalmente.

Esses novos genes introduzidos quebram a sequência de DNA, que sofre uma espécie de reprogramação, sendo capaz, por exemplo, de

produzir um novo tipo de substância diferente da que

era produzida pelo organismo original.

HISTÓRIA Resultados na área de transgenia

já são alcançados desde a década de 70, época na qual foi desenvolvida a técnica do DNA recombinante.

O primeiro transgênico foi a bactéria Escherichia coli, que sofreu adição de genes humanos para a produção de insulina na década de 1980.

Dentre os organismos que podem ser geneticamente modificados estão eles:

Alimentos; Animais; Microorganismos; Plantas;

ALIMENTOS TRANSGÊNICOS Os organismos geneticamente modificados, depois da fase

laboratorial, são implantados na agricultura ou na pecuária.

Na agricultura, por exemplo, uma técnica muito utilizada é a introdução de genes que conferem tolerância a herbicidas, promovendo assim uma maior resistência em plantas.

A alta taxa de adoção de culturas com tais características reflete na satisfação dos agricultores com os produtos que oferece benefícios significativos como o manejo, alta produtividade e benefícios econômicos exemplos:

Mamão papaia Milho Soja algodão Eles são fortalecidos contra insetos e pragas e reduzem absorção do

óleo, durante o processo de fritura.

ANIMAIS TRANSGÊNICOS Em 1997, o primeiro bovino transgênico, a vaca

Rosie, produzia leite enriquecido com a proteína humana lacto albumina.

Há pesquisas voltadas em meio a desenvolver técnicas para facilitar o desenvolvimento mais precoce dos animais.

o desenvolvimento de animais transgênicos, conduz de alguma forma a dois grandes problemas cruciais: a eficiência e a velocidade com que um produto comercial pode ser produzido.

Os métodos em andamento, levam à baixa natalidade e pouco sucesso de vida (10%) dos animais transgênicos. A eficiência da transferência nuclear é baixa e muitos embriões sofrem anomalias e são inviáveis.

Nos últimos anos, também se descobriu que algumas doenças humanas são

provocadas por deficiências genéticas.

Essas Descobertas se intensificaram-se ainda mais

com as novas técnicas de biologia molecular, que possibilitou a criação de

medicamentos mais eficazes, bem como a otimização dos métodos de diagnóstico e

tratamento de várias doenças.

ASPECTOS POSITIVOS Aumento na produção de alimentos;

Desenvolvimento de espécies com características desejáveis;

Melhoria do conteúdo nutricional, desenvolvimento de nutricênicos;

Maior resistência dos alimentos ao armazenamento por períodos maiores.

ASPECTOS NEGATIVOS Aumento dos sintomas de alergia;

Aumento da resistência aos pesticidas;

Eliminação de populações benéficas como abelhas, minhocas e outros animais e espécies de plantas;

Aparecimento de novos vírus;

O desconhecimento das consequências da utilização dos alimentos geneticamente alterados a longo prazo .       

NO BRASIL Em 1995, foi aprovada a Lei de Biossegurança no Brasil,

que gerou a constituição da CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança), pertencente ao MCT (Ministério da Ciência e Tecnologia).

Este fato permitiu que se iniciassem os testes de campo com cultivos geneticamente modificados, que são hoje mais de 800.Transgênicos à venda.

Testes feitos em laboratórios europeus detectaram a presença de transgênicos em 11 lotes de produtos vendidos no Brasil;

A maioria deles contendo a soja geneticamente modificada Roudup Ready, da Monsanto ou com o milho transgênico Bt, da Novartis.

Nestogeno, da Nestle do Brasil, fórmula infantil a base de leite e soja para lactentes contendo soja RR

BIOSSEGURANÇA DOS TRANSGÊNICOS:OS RISCOS E AS INCERTEZAS

Meio ambiente Saúde publica Segurança e soberania alimentar Econômicos e Sociais Direitos dos consumidores e agricultores Responsabilidade para as gerações

futuras

RISCOS DOS TRANSGÊNICOS

Super bactérias: Há um risco teórico de que as bactérias do intestino

humano absorvam esse gene, tornando-se resistentes aos antibióticos. Aí, qualquer doença, mesmo simples, pode se tornar um problema grave.

Alergias: Para se defender de agressores, a planta produz diversas

substâncias que podem ser tóxicas ao homem, provocando alergia.

Super pragas: A quantidade exagerada de veneno pode, teoricamente,

criar ervas - daninhas e insetos extremamente resistentes, que não poderiam mais ser combatidos pelos defensivos agrícolas comuns.

Cruzamento perigoso: Em lugares onde há espécies agrícolas selvagens

(como é o caso do milho no México), o pólen de um transgênico poderia fecundar espécies nativas, reduzindo a biodiversidade.

Alvo errado: Acontece que essa toxina é pouco seletiva: ela pode

atingir também espécies não-alvo, que habitam o milharal, mas não atacam a lavoura. O caso é crítico

no Brasil, onde há muitas espécies desconhecidas.

PÓS X CONTRAS O objetivo segundo os cientistas

que defendem sua comercialização são seus benefícios segundos eles:

É equacionar problemas na agricultura;

Criar espécies mais resistentes; Aumentar a produtividade e

minimizando por conseqüência a incidência de fome em países de terceiro mundo.

Por outro lado estão os ambientalistas e a os cientistas que não concordam com esses argumentos;

Eles acusam a empresa patrocinadora,de não ter providenciado testes suficientes para comprovar,ao certo as devidas melhorias, pondo em risco o meio ambiente e a sociedade.

Em abril de 2003, foi publicado o decreto que regulamenta o direito à informação dos consumidores quanto aos alimentos e ingredientes transgênicos.

De acordo com esse decreto, todos os produtos que contenham mais de 1% de matéria-prima transgênica, devem ser comercializados, embalados e vendidos com um rótulo específico, que contenha o símbolo transgênico em destaque, junto com as seguintes frases: “(produto) transgênico”, ou “contém (matéria prima) transgênico”.

TERAPIA GÊNICA

INTRODUÇÃO Quarenta anos após a descoberta da

estrutura do DNA, James Watson e Francis Crick;

concluíram a primeira etapa do conhecimento humano ao nível molecular;

Permitindo a identificação genética única de cada indivíduo.

 

O conhecimento dos genes é responsável por características normais ou patológicas;

Permite a plena aplicação dos princípios da medicina genômica;

modifica os procedimentos médicos no diagnóstico e tratamento de várias doenças;

Dentre essas doenças se incluem a terapia gênica.

Os princípios desta nova metodologia envolvem a introdução, no paciente portador de doenças genéticas ou outras, de genes responsáveis por proteínas que poderão ser benéficas.

Em doenças causadas por mutações gênicas, a introdução de um gene normal poderá reverter o quadro clínico;

uma ampla gama de outros tipos de doenças células geneticamente modificadas poderão ativar mecanismos de defesa naturais do organismo;

podendo produzir moléculas de interesse terapêutico.

A terapia gênica idealmente visaria substituir um gene defeituoso por um gene normal;

O gene de interesse (também chamado de transgenia).

transportado por um vetor e está contido em uma molécula de DNA ou RNA;

Pode carrega ainda outros elementos genéticos;

Sendo assim importantes para sua manutenção e expressão.

As formas de transferência deste vetor contendo o gene são muito variadas.

Algumas das formas de transferência utilizam vírus.

Retrovírus, adenovírus, e os vírus adeno-associados.

  A avaliação do sucesso do procedimento envolve a análise da manutenção de expressão do gene nas células transformadas e a correção da doença.

Um dos tipos celulares mais visados pela terapia gênica são as células chamadas tronco do organismo.

As células-tronco hematopoiéticas; originam todas as células do sangue; A introdução nelas de um gene terapêutico

garante que muitos tipos celulares diferentes expressem este gene e produzam a proteína de interesse.

VETORES DE TRANSFERÊNCIA GÊNICA Transferência gênica são os procedimentos que visam à

entrada de algum material genético (na forma de DNA, RNA ou oligonucleotídeos) em células-alvo.

Os agentes utilizados para esta entrada são conhecidos como vetores;

vector – significando “aquele que entrega”.

O material genético a ser utilizado em experimentos

de transferência gênica é mais comumente

encontrado em duas formas:

Plasmodial;

Viral.

Os métodos de transferência gênica são geralmente divididos em três categorias:

Físicos Químicos Biológicos

Atualmente, os métodos virais são os mais amplamente utilizados.

Um dos métodos mais antigos, e com menor utilização prática até hoje é a micro injeção.

Inúmeras famílias de vírus já foram utilizadas como vetores de transferência gênica, mas grande ênfase vem sendo dada principalmente a quatro famílias:

Adenovírus Retrovírus (incluindo os lentivírus) Vírus adeno-associado Herpes vírus.

 

Os adenovírus têm uma aplicação importante na transferência

de genes suicidas a tumores.

Os retrovírus são outro grupo de importância bastante acentuada em estudos de terapia gênica.

Sua propriedade de integração ao genoma

hospedeiro acentua a possibilidade de garantir uma expressão estável do transgene.

O procedimento de terapia gênica em seres humanos cujos resultados foram mais satisfatórios, até o presente momento

foi realizado utilizando vetores virais pertencentes a esta família (Vírus da Leucemia Murina

de Moloney)

Os vírus adeno-associados possui integração sítio-específico, tropismo ampliado e ausência de patogenicidade.

Os herpes vírus possuem seu tropismo bastante elevado por células nervosas.

Acredita- se que a utilização destes vírus para procedimentos de transferência gênica em células do sistema nervoso seja uma alternativa bastante viável no futuro.

O tratamento de doenças humanas através da transferência de genes foi originalmente direcionado para doenças hereditárias.

Essas doenças causadas normalmente por defeitos em um único gene, como a fibrose cística, as hemofilias, hemoglobinopatias e distrofias musculares;

Entretanto, a maioria dos experimentos clínicos de terapia gênica atualmente em curso está direcionada para o tratamento de doenças adquiridas como:

AIDS, doenças cardiovasculares; diversos tipos de câncer (de mama, de próstata, de ovário,

de pulmão e leucemias).

Dessa forma, ensaios clínicos bem-sucedidos para essas enfermidades;

podem a partir dai, trazer benefícios a um número muito maior de pacientes.

PROBLEMAS, PERSPECTIVAS E O FUTURO DA TERAPIA GÊNICA.

Apesar dos diversos protocolos clínicos aprovados para a transferência de genes em humanos;

os benefícios reais alcançados até o momento com a terapia gênica são frustrantes,estão muito além das propostas iniciais;

Muitas barreiras ainda necessitam ser transpostas para que sejam alcançados resultado satisfatórios;

Os métodos de transferência gênica disponíveis, ainda que variados, são pouco eficientes e apresentam sérias limitações quanto ao direcionamento celular.

Apesar das atuais dificuldades e da falta de conhecimento em diversos tópicos;

A continuidade da prática da terapia gênica irá certamente revolucionar a prevenção e o tratamento de diversas doenças que hoje assolam a humanidade.