Terapia Genica Para Diabetes Tipo 1 Recentes avanços na terapia genica

Componentes: - Renato Lopes Hurtado - Rodrigo Martins da Costa Machado - Tati Guimarães e Oliveira - Tiago Matos Nogueira de Freitas - Wilton Batista Santana Júnior Professor: José Miguel Ortega

Conceitos Diabetes melitus: doença resultante da deficiência de insulina causada pela destruição pelo sistema auto-imune das células pancreáticas produtoras de insulina * Tratamento: Infusão de insulina artificial (pode causar hipoglicemia), tentativa de transplante de pâncreas ou terapia gênica. Terapia gênica: transferência de material genético para células alvo com intuito de curar ou prevenir uma doença. Condições para a terapia gênica: - um sistema eficiente de transferência do gene da insulina. - um sistema regulatório das concentrações de insulina/glicose. - células alvo apropriadas.

Figura 1: Preparação do material da terapia gênica; produção de vetores; seleção das células alvo. Vetores: - não devem ser nocivos ao homem. - o vírus é o vetor mais eficiente. - a terapia gênica se torna um método mais simples, seguro e barato, usando outros vetores (biobalística).

Vetores e Resposta Imunogênica Os vetores até então usados condicionavam forte resposta imune. AAV: escolha atraente, pois não são patogênicos. Em experimentos nos quais o adenovírus (AAV) com o gene da pré-pró-insulina foi injetado no fígado de rato, a glicemia foi, temporariamente, reduzida. Sugerindo a possibilidade de utilizá-lo na transferência do gene da insulina. Uma nova geração de vetores de AAV sem seqüências codificadoras de proteínas virais estão sendo usados e são menos imunogênicos. No entanto, elas necessitam de um vírus ajudante que pode ser contaminante, isso é evitado modificando o capsídeo do vírus ajudante. Os AAV’s possuem baixa imunogenicidade, porém a sua readministração condiciona uma resposta imune, devido a presença de anticorpos oriundos de administrações anteriores. Esse problema pode ser solucionado modificando-se seletivamente o capsídeo.

Figura 2: AAV mediando a transferência do gene da insulina transgênica para as células do fígado e a expressão desse gene.

Sintetizando a Insulina Ativa Insulina: hormônio polipeptídeo formado duas cadeias ( e ) unidas. A insulina é sintetizada como um precursor de cadeia simples: a pré-pró-insulina. Uma clivagem no N terminal do resíduo 24 da seqüência da pré-pró-insulina gera a pró-insulina, um polipeptídeo onde as duas cadeias ( e ) estão unidas por um peptídeo C. A pró-insulina é estocada nos grânulos secretores. Por estimulação, ocorre um aumento da concentração de cálcio intracelular, ativando as peptidases PC2 e PC3. Pela ação dessas peptidases, a pró-insulina é transformada em insulina ativa.

Problemas Um problema para a terapia gênica da insulina, é a incapacidade das células alvo de produzirem as proteases responsáveis pela conversão de pró-insulina em insulina. A pró-insulina possui uma atividade 10% menos ativa que a insulina. Para resolver este problema, diversas maneiras de se mutar o gene da pró-insulina, fazendo com que esta seja processada por um tipo de protease que exista numa maior variedade de células. Outro problema para esta terapia gênica é a possiblilidade de ocorrência de anormalidades fisiológica causadas pela ausência do peptídeo C, que, nos pacientes diabéticos, diminui a hiperfiltração glomerular, a excreção de albumina pela urina e melhora a função nervosa. Efeitos colaterais causados pela ausência do peptídeo C ainda não foram observados em animais que receberam essa terapia gênica.

Hepatócitos: Vantagens e Desvantagens - Os hepatócitos possuem um sistema de percepção da glicose similar aos das células pancreáticas. - Os hepatócitos se proliferam mais facilmente que as células pancreáticas, garantindo maior número de células hábeis a sintetizar insulina. Desvantagens: - Não contêm enzimas processadoras de pró-insulina. - Não contêm grânulos secretores em que a insulina possa ser rapidamente liberada por exocitose em resposta aos estímulos fisiológicos.

Conclusão Técnica com grande perspectiva de eficácia. Experimentos comprovam que células transgênicas ainda não são eficientes como células normais. Deve-se investir no aprimoramento da técnica, pois a diabetes é um problema que atinge milhares de pessoas no mundo inteiro.

FIM Terapia gênica: você também pode ficar assim...