Cada um de nós transporta algo como meia a uma dúzia de genes defeituosos. Permanecemos inconscientes deste facto a menos que nós, ou algum dos nossos parentes mais próximos, façamos parte dos vários milhões de seres humanos que sofrem de doenças genéticas. Cerca de uma em cada dez pessoas tem, ou desenvolverá num qualquer período futuro da sua vida, uma doença hereditária e são conhecidas aproximadamente 2 800 condições específicas causadas por defeitos (mutações) num único gene. Algumas desordens genéticas simples são muito comuns - no Ocidente a fibrose cística é encontrada em cerca de um nascimento por cada 2 500 - e, no total, doenças que podem ser relacionadas com defeitos num único gene são responsáveis por cerca de 5% das admissões nos hospitais pediátricos.
O mecanismo da susceptibilidade para certas doenças comuns, incluindo as neoplasias será compreendido, permitindo a sua prevenção e mesmo cura.
Tem sido dada muita atenção às chamadas doenças metabólicas genéticas, nas quais um gene defeituoso é a causa da ausência ou ineficácia catalitica de uma enzima interveniente numa reacção metabólica particular.
Outras doenças são causadas por ausência ou mal funcionamento de genes que controlam a construcção de proteínas estruturais como o colagéneo. Também, outras proteínas são formadas por mais que uma cadeia de polipeptídeos, tal como a hemoglobina. Um potencial tratamento de tais desordens é a terapia genética. Esta é uma técnica em que o gene ausente ou defeituoso é substituido por um gene normal eliminando assim a doença. Se a terapia genética se tornar praticável, o seu maior impacto será no tratamento de doenças onde o gene normal necessita de ser introduzido num único orgão.
Como exemplo, temos a fenilcetonúria, provocada pela ausência de fenilalanina hidroxilase (enzima produzida no fígado) e que, se não detectada a tempo, pode resultar em atraso mental profundo. Actualmente a prevenção consiste, se a detecção for muito precoce na utilização de uma dieta alimentar especial durante os primeiros anos de vida.
A terapia genética oferece um novo paradigma terapêutico para curar doenças humanas. Em vez de alterar o fenótico pela utilização de agentes que interactuam com produtos genéticos ou são eles próprios, produtos genéticos, a terapia genética pode teoricamente modificar, por simples administração, genes específicos, com a consequente cura da doença. Inicialmente direccionada para o tratamento de doenças genéticas, é actualmente estudada a sua possível aplicação num amplo leque de doenças, incluindo cancro, perturbações vasculares periféricas, desordens neurodegenerativas e outras doenças adquiridas. A terapia genética necessita de dois requisitos básicos:
Actualmente debate-se a transferência de genes desejados para celulas apropriadas e obtenção de níveis de expressão suficientes.
Outras considerações incluem: compreensão suficiente do carácter patogénico da desordem alvo e dos efeitos secundários potenciais da terapia.
A primeira modificação de vírus para o transporte de genes exógenos foi relata-da em 1968, com a utilização do vírus do mosaico do tabaco, retrovírus, adenovírus, adeno-associado, herpes simplex e vírus da vacina.
Também chamadas mecanismos físicos de tranferência.
Com aplicação in vitro:
A - Transferência cálcio-fosfato, aparecida nos anos 60, permanece em muitos casos , o sistema de escolha para transferir plasmidos de DNA numa grande variedade de culturas de células: Eficiência limitada.
B - Microinjecção O plasmido de DNA é introduzido directamente no núcleo celular. Assim se evita a degradação citoplasmática a lipossomal. Técnica eficiente mas extremamente laboriosa exigindo células bem isoladas.
C - Eletroporação A aplicação de impulsos eléctricos provoca a abertura de poros na membrana celular com a entrada de DNA. As células dos mamíferos não resistem às altas voltagens.
Com aplicação in vitro e in vivo:
A - Lipossomas Foram descritos em 1965 como modelo de membrana celular e rapidamente usados para introduzir substâncias nas células. Vantagens:
Por outro lado, a eficiência da transferência é baixa e a expressão genética é transitória. Apresentam também alguma toxicidade celular e parecem ser inibidos por componentes do serum.
Maiores vantagens: - simplicidade e o facto de plasmidos variando em tamanho de 2 a 19 Kb, foram usados com sucesso para transferir genes para o músculo.
Maiores limitações: - baixa percentagem de miofibras que exprime genes a seguir a uma única injecção e a sua restrição à pele, timo e músculo estriado.
C - Injecção balística de DNA. O Plasmido de DNA é precipitado em partículas de ouro ou tungsténio de 1-3 micrómetros. Estas partículas são aceleradas contra a superfície celular
Aplicações: - Tem sido usada com sucesso para transferir genes para uma ampla variedade de linhas celulares e também para a epiderme, músculo e fígado.
Vantagens - tem a capacidade de fornecer quantidades preciosas de DNA.
Desvantagens - os genes expressam-se transitoriamente. Há estragos consideráveis na célula.
Antisense refere-se a sequências curtas de DNA e RNA denominadas oligonucleotídeos, os quais são projectados para ser complementares de uma sequência genética específica. Ao ligarem-se à sequência genética, vão alterar a expressão do gene à qual pertence a sequência.
O maior problema com esta técnica é a especificidade da sua acção. Foram observados efeitos colaterais significativos, alguns dos quais mortais. Depois de ultrapassado este problema, poderão ser largamente usados na terapia genética do cancro.
Barreiras intra e extra-celulares aos vectores de transferência genética.
Generalidades.
As abordagens à terapia genética ex vivo preocupam-se predominantemente com a libertação das barreiras apresentadas pela própria célula. Estas barreiras intracelulares podem incluir a membrana plasmática ou a membrana nuclear. Para manter a expressão, a manutenção do transgene dentro do núcleo pode ser também considerado uma barreira. A terapia genética in vivo e, em certa medida, as terapias ex vivo, deverão preocupar-se não só com as barreiras intracelulares, mas também com as barreiras extracelulares. As barreiras extracelulares, como as apresentadas por um tecido específico ou pelo sistema imunológico, podem diminuir grandemente a eficiência da entrega dos genes in vivo.
A terapia genética é uma técnica prometedora mas ainda não amadureceu o suficiente para poder ser testada em larga escala. No entanto, com o desenvolvimento que se está a verificar, nomeadamente com o mapeamento do genoma humano e consequente aperfeiçoamento de novas sondas genéticas e o afinar de técnicas biomoleculares e de engenharia genética, podemos antever para daqui a alguns anos o início da cura de doenças que, podendo - algumas - não ser particularmente invalidantes, não deixam de diminuir a qualidade de vida.
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