Terapia Genica da Diabetes Tipo 1

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 prépró-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 prépró-insulina.
• Uma clivagem no N terminal do resíduo 24 da seqüência da pré-próinsulina 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
• Vantagens:
- 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...