Terapia Genética Flashcards
Como é que mutações no gene de ADA (adenosina deaminase) pode levar a SCID?
ADA converte deoxiadenosina, um produto intermediário tóxico da síntese de DNA, numa substância não tóxica (deoxinosia). Deficiência de ADA levam ao aumento dos níveis de deoxiadenosina, que matam as células B e T do sistema imune, deixando o organismo propenso a infeções.
Porquê é que mutações em IL2RG podem levar a SCID?
O gene codifica uma proteína presente no recetor de IL-2, presente na membrana plasmática das células imunes e que permite a comunicação entre células B e T. Na ausência da proteína, as células não comunicam sobre os invasores no ambiente e não são produzidas células B e T suficientes para combater a infeção.
Definição atual de terapia genética:
Transferência de material genético de forma a substituir, reparar, adicionar ou deletar genes anormais ou defeituosos por genes normais, ou providenciar novas instruções genéticas à célula para tratar a doença. Sempre efeito terapêutico.
Estratégias de terapia genética:
- Gene addition/ augmentation: adição de alelos funcionais (doenças hereditárias recessivas)
- Correção de mutações alvo (edição do genoma): reparação do defeito genético de modo a restaurar o alelo funcional ao nível do DNA ou RNA (ex: ZFN, TALE, antisense oligonucleotídeos)
- Inibição da expressão genética: ASO ligam-se ao pre-MRNA e depois a RNAse H1 cliva o ASO e o RNA target ou ASO ligam-se ao codão de iniciação e inibem a translação
- Morte dirigida de células (muito utilizada em cancro)
Mecanismos de reparação de mutações em DNA:
Várias ferramentos de edição: ZFN,TALEN, Crispr-Cas → o objetivo em todas é causar um corte no DNA de modo a que as células o tentem corrigir por Reparação Homóloga (quando as células estão em divisão) e eliminem a mutações
Diferença entre ZFN e TALEN:
ZFN - reconhecem sequências de 3 nucleótidos
TALEN - reconhecimento de um só nucleotídeo
Primeiro ensaio clínico de edição do genoma:
Doentes de SIDA, utilizando ZFNs → mutação em CCR5 (uma deleção na posição 32), recetor que reconhece HIV e permite a sua entrada, confere proteção contra o vírus → retiram-se células T do sangue, modificam-se de de modo a ter a mutação
Utilização da CRISP-Cas9 em anemia facilforme e beta-talassemia:
Fazer knock-out do BCL11A, fator de transcrição que inibe a formação de HbF (hemoglobina fetal) na idade adulta
O que são ASO (antisense oligonucleotides)?
Sequências pequenas de nucleotídeos (15-30 bases), similiares a DNA or RNA, mas quimicamente modificadas para estabilidade farmacocinética. Atuam em RNA não processado ou processado → ligam-se perto de um exão de interesse , bloqueando a maquinaria de splicing
Aplicação de ASO:
Distrofia muscular de Duchene → deleção (do exão 49 e 50) que altera a ORF, originando um codão STOP prematuro (no exão 51) → ASO utilizado para impedir a incorporação do exão 51 e formar uma proteína parcialmente funcional
Doenças onde é aplicado inibição por ASO:
- Doença de Huntington: diminuição da expressão da proteína Htt (mutada), de maneira a diminuir os agregados
- Amiloidose (doença do pezinho): acumulação de proteínas formando fibras insolúveis → reduzir TTR (transtiretina), que forma fibras no tecido
Métodos na morte dirigida:
- direta: introdução de genes suicidas (toxinas), pró-fármacos ou vírus líticos (célula cancerígenas têm mecanismos do sistema imunitário inibidas, incluindo recetores que detetam DNA no citoplasma (algo não normal e típico de infeções), assim o vírus consegue replicar-se e levar à lise celular)
- indireta: genes imunoestimulatórios para provocar ou aumentar uma resposta imune contra alvo (introdução de antigénios em células tumorais ou de genes de citocinas em células tumorais ou saudáveis)
Tecnologia CARs:
Um mecanismo de proteção das células tumorais é a inibição do complexo MHCI que permite que sejam reconhecidas pelas células T CD8+. Desta forma, modula-se geneticamente estas células, de modo que expressem à superfície um anticorpo (recetor das células B) que lhes permita reconhecer um antigénio à superfície das células e iniciar a morte celular
Área com maior ensaios clínicos e terapia genética:
Cancro
Vantagens e desvantagens de transferir in vivo e ex vivo:
In vivo (injetar diretamente no paciente):
* Vantagens: possibilidade de tratar doenças em órgãos vitais
* Desvantagem: dificuldade em aplicação sistémica
Ex vivo (tirar as células do paciente, modificar e voltar a introduzir):
* Vantagem: controlar a transferência genética e céulas alvo
* Desvantagem: necessidade de remover e isolar células do paciente
