AULA11 - Departamentos da Area Biologica

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TRATAMENTO DE DOENÇAS GENÉTICAS
TERAPIA
GÊNICA
Genética Humana
Profa. Dra. Ana Elizabete Silva
TRATAMENTO DE DOENÇAS GENÉTICAS
Na maioria das vezes o tratamento das
doenças genéticas é somente paliativo:
-aliviar a dor
-melhorar a qualidade de vida
amenizando os sintomas ao
invés
de
agir
na
causa
primária: o gene
ESTRATÉGIAS DE TRATAMENTO
DOENÇAS MONOGÊNICAS
-Tratamento se baseia na reposição da
proteína deficiente → melhora do
funcionamento ou minimizando as
consequências de sua deficiência
-efetivo em 12% dos distúrbios
DOENÇAS COMPLEXAS – MULTIFATORIAIS
-se o fator ambiental é conhecido:
oportunidade efetiva de intervenção →
modificação ou não exposição ao fator
ambiental
-tratamento cirúrgico ou médico
Quanto mais precoce o
diagnóstico e instituído um
tratamento → mais favorável
será a evolução dos pacientes.
TRATAMENTO AO NÍVEL DO FENÓTIPO AFETADO
Transplante de órgão
ADA
óssea
Ativação de um gene
dormente
Talassemia Beta: Gene
cadeia  da hemoglobina
Fornecimento da
proteína
Hemofilia A/B: fator VIII/IX de
coagulação. Diabetes: insulina
Evitar o agente danoso
Xeroderma pigmentosum: luz
solar
D. Wilson: acúmulo de cobre 
penicilamina e trientina
Remoção do produto
tóxico acumulado
Dieta especial
e Talassemia: Medula
Fenilcetonúria: dieta baixa de
fenilalanina
da
DOENÇAS MONOGÊNICAS COM
TERAPIA EFETIVA
Hiperplasia adrenal congênita: reposição
hormonal
Fenilcetonúria: restrição dietética de fenilalanina
Hemofilia: reposição do fator
Imunodeficiência combinada grave: transplante
de medula
Cistinúria: ingestão de líquidos: D-penicilina
Agamaglobulinemia: reposição de
imunoglobulinas
Acidúria metilmalônica: vitamina B12
Doença policística adulta: transplante renal
DOENÇAS MULTIFATORIAIS COM
TERAPIAS EFETIVAS
Fenda labial e palatina: cirurgia
Estenose pilórica: cirurgia
Cardiopatia congênita: cirurgia e medicação
Hidrocefalia: cirurgia e medicação
Hipertensão: medicação
Úlcera péptica: medicação e cirurgia
Epilepsia: medicação
CONSEQUÊNCIAS DO TRATAMENTO
DAS DOENÇAS GENÉTICAS
Necessidade de uma avaliação a longo
prazo: o tratamento aparentemente bem
sucedido pode demonstrar-se imperfeito
 Após longa observação apresenta
inadequações: Ex. PKU
Crianças bem-tratadas→
escapam de RM → QI
normal
Manifestam distúrbios de
aprendizagem e
comportamento → prejuízo no
desempenho acadêmico
CONSEQUÊNCIAS DO TRATAMENTO
DAS DOENÇAS GENÉTICAS
Tratamento bem-sucedido de mudanças
patológicas em um órgão → podem surgir
problemas inesperados em tecidos, antes
não observados (pacientes não sobreviviam
tempo suficiente). Ex.: Galactosemia
galactose-1-fosfato GALT UDPG
Quadro clínico:
Criança tratada:
Problemas
gastrintestinais
Problemas de
aprendizagem
Cirrose hepática
Mulheres desenvolvem
insuficiência ovariana →
toxidez continuada de
galactose
Catarata
RM grave
CONSEQUÊNCIAS DO TRATAMENTO
DAS DOENÇAS GENÉTICAS
Outros exemplos:
Cistinose: acúmulo de cistina nos lisossomos →
insuficiência renal → pacientes com transplante
renal após envelhecimento → desenvolvem
hipotireoidismo, diabetes e anomalias
neurológicas
Retinoblastoma: tumor de retina → pacientes
correm o risco de desenvolver outras
malignidades independentes após a primeira
década: osteossarcoma
CONSEQUÊNCIAS DO TRATAMENTO
DAS DOENÇAS GENÉTICAS
Efeitos colaterais a longo prazo:
Exemplos:
Hemofilia: infusão do fator de
coagulação → formação de anticorpos
contra a proteína
Talassemia: transfusão de sangue →
sobrecarga de ferro
ESTRATÉGIAS DE TRATAMENTO
TRATAMENTO DAS DOENÇAS
METABÓLICAS
Desvio Metabólico: Distúrbios do
ciclo da uréia
-conversão da amônia em uréia
-defeito enzimático →
hiperamonemia
-benzoato de sódio → ligação da
amônia com glicina → hipurato
Inibição:
Hipercolesterolemia
Familiar
Lovastatina: redução 40
a 60% nos níveis de
LDL-colesterol do
plasma nos
heterozigotos
TRATAMENTO NO NÍVEL DA PROTEÍNA
TRATAMENTO POR MODIFICAÇÃO DO
GENOMA OU SUA EXPRESSÃO
Terapia Gênica
Envolve diversas tecnologias que têm em
comum, um novo conceito terapêutico
a introdução de material genético para
atuar na causa fundamental da doença :
o
gene,
fragmento
gênico
ou
oligonucleotídeos
Descreve qualquer processo destinado a tratar
ou aliviar doenças pela modificação genética das
células do paciente.
1º Passo:
Gene de interesse
Organismo-alvo
2º Passo:
Gene +
Redulagores
3º Passo:
Tecnologia DNA
Recombinante
- Virais
Gene
Transferência
dos vetores
Vetor
- Não- virais
In vivo
Ex vivo
Organismoalvo
TERAPIA GÊNICA EX VIVO x IN VIVO
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/genetica/contenido14.htm
PROCEDIMENTO BÁSICO PARA TERAPIA GÊNICA
Doença
apropriada
Estratégia de
transferência:
ex vivo ou in vivo
Células
alvo
Vetor
CÉLULAS ALVO
Características: acessíveis, tempo de vida
longo no corpo, alta taxa de proliferação
Tipos de células alvo:
Células tronco (medula óssea- cordão
umbilical)
linfócitos
fibroblastos de pele
células musculares (mioblastos)
células vasculares endoteliais
hepatócitos
Vetor Ideal
Capacidade de acomodação de um transgene
ilimitado;
Baixa imuno e citotoxicidade;
Expressão estável do transgene;
Direcionamento específico para células e tecidos;
Baixo custo;
Fácil produção e manipulação;
Regulação do gene exógeno no tempo e/ou
quantidade
1. Inserção de um gene em um vetor
2. Contato Vetor / Célula
3. Entrada e transporte do gene até o núcleo da
célula
4. Transcrição do RNAm a partir do gene
5. Tradução do RNAm em proteína
6. Secreção, fixação na membrana ou expressão
citoplasmática da proteína
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/genetica/contenido14.htm
Escolha do Protocolo de Terapia Gênica
Patologia
célula/tecido-alvo
tamanho e
tipo de transgene expresso
tempo e
quantidade de expressão desejada.
Exemplos:
Fibrose Cística
Parkinson
Retinite Pigmentosa
Hemofilia
Doenças Metabólicas
Tratar diretamente
Órgão específico
Tratar Sistemicamente
Fígado e Músculo
Escolha do Protocolo de Terapia Gênica
Doenças
monogênicas
recessivas
Doenças Monogênicas
Dominantes
Expressão do gene
funcional
Silenciamento do
gene anormal
DNA Antisense
Mas também podem
ser tratadas:
Doenças Adquiridas:
HIV, Câncer,
Cardiovasculares
CASO CLÍNICO
Parte I: Criança com 8 meses é levado a emergência
devido batida na cabeça. O levantamento da história
médica mostrou que teve vários episódios de
sangramentos nasais. O médico suspeitou de um distúrbio
de coagulação e solicitou exame de triagem.
Parte II: Os resultados da triagem de coagulação
mostraram a análise de tempo de protrombina e
funcionamento das plaquetas normais. Porém mostraram
um tempo prolongado de protromboplastina parcial ativada,
suspeitando de alteração de fator de coagulação. Os
resultados mostraram que Ethan tem menos de 1% de
atividade do fator IX de coagulação, consistente com
diagnóstico de hemofilia B.
CASO CLÍNICO
Parte III: Os pais foram encaminhados a um hematologista
e uma equipe de genética para explicar as características
da doença (recessiva ligada ao X) e opções de tratamento.
Mutação no gene do fator VIII
(Hemofilia A) ou IX (Hemofilia
B) de coagulação
afeta 1:5000 homens
Sintomas: sangramento
espontâneo nas juntas, nos
tecidos moles e órgãos vitais
Tratamento: injeções regulares
de fator VIII ou IX
CASO CLÍNICO
Parte IV: O hematologista explica sobre o tratamento
usando uma infusão intravenosa de fator IX recombinante
ou derivado de plasma. Devido a herança ligada ao X
também solicita o teste genético na criança e na mãe.
Geralmente uma mutação sem sentido que leva ao término
de leitura prematuro da tradução da proteína.
Mais de 2100 mutações diferentes
http://maxianarellidebemcomavida.blogspot.com/2009_03_01_archive.html
CASO CLÍNICO
Parte V: Após 18 anos, Ethan foi internado várias vezes. Os
pais ficaram sabendo sobre a terapia gênica e procuraram
o hematologista para ser incluído no ensaio clínico.
Neste ensaio a terapia é injetada diretamente no músculo
6 pacientes submetidos à terapia gênica
Procedimento:
extração de células da pele (fibroblastos)
inserção do gene normal em plasmídeo (não provocam
rejeição pelo organismo)  inseridos nos fibroblastos por
choque elétrico  clonagem dos fibroblastos
pacientes receberam implantes dos fibroblastos no abdomem,
após pequenas incisões
aumento de 1 a 4% do fator VIII (melhora qualidade de vida
dos pacientes)
benefícios foram temporários: apenas 10 meses
CASO CLÍNICO
Parte VI:
Ethan participou de um ensaio de terapia gênica usando
AAV recombinante direcionado ao fígado pela veia porta.
Houve um pequeno aumento nos níveis de fator IX, mas
ainda não o suficiente.
Sucessos e Insucessos da Terapia Gênica Imunodeficiência (ADA)
Lewis, R., 2004.
Sucessos e Insucessos da Terapia Gênica Imunodificiência (ADA)
Deficiência da Adenosina Desaminase
(1990) – Primeira Terapia Gênica
Duas meninas uma 4 e outra de 8 anos com
SCID receberam seus próprios leucócitos
intravenoso após tratamento com TG introduzido
o gene normal para ADA;
Nos anos seguintes elas permaneceram
relativamente saudáveis, mas com tratamento
sendo repetido;
Uma precisou de PEG-ADA (enzima
sintética) e a outra apresentou 25% de suas
células T normais.
Desde 1991: > 90 pacientes foram tratados
usando células fronco do cordão umbilical ou
medula óssea
Os pacientes têm sobrevivido, a maioria sem
terapia complementar
Sucessos e Insucessos da Terapia Gênica
Imunodeficiência Combinada Severa Ligada Ao X – XSCID
Devido mutação do gene IL2RG: codifica a cadeia 
do receptor IL-2
Pacientes faltam células T e células B prejudicadas
Paris: 10 crianças selecionadas para terapia gênica:
células da medula óssea  retrovírus
9/10 crianças apresentaram células T com o gene
transduzidos
Duas crianças desenvolveram leucêmia de células
T (~ 3 anos após a terapia)  inserção do retrovírus
próximo ao promotor do oncogene LMO2
Londres: 17/20 pacientes apresentaram benefícios da
terapia gênica (seguimento por 10 anos) após: 1
paciente desenvolveu leucêmia
Desses casos 1 paciente morreu devido leucêmia
VÍTIMA DE TERAPIA GÊNICA
Universidade de Pensilvania: rapaz de 18
anos faleceu durante triagem de TERAPIA
GÊNICA  faleceu 4 dias após a terapia 
falência múltipla de órgãos
Doença: deficiência de ornitina
transcarbamilase (OTC): doença ligada ao X
 distúrbio do ciclo da uréia (fígado) 
causa níveis impróprios de amônia no sangue
Vetor adenoviral (alta dose- 38 trilhões de
adenovírus)  injeção no fígado  altos
níveis de IL-6  consequências sistêmicas 
síndrome de resposta inflamatória sistêmica
letal
VÍTIMA DE TERAPIA GÊNICA
Julho/2007: mulher de 36 anos com artrite reumatóide
faleceu 22 dias após receber a segunda dose de um gene
terapêutico para artrite. Após investigação pela FDA não
foi possível atribuir a morte da paciente a terapia
TERAPIA GÊNICA DO CÂNCER
Cerca de 650 protocolos: triagem clínica
2/3 dos protocolos de terapia gênica em estudo envolvem
cânceres não herdados
introdução de genes supressores de tumor para restaurar a
função perdida.
Ex.: inserção do gene
TP53 normal em
tumores de pulmão 
bloquear a progressão
tumoral e apoptose
TERAPIA GÊNICA DO CÂNCER
Imunoterapia: introdução de lipossomos com DNA
para HLA-B27 em melanoma:
expressão de HLA-B27 na superfície das células e
destruição pelas células T citotóxicas 
regressão do melanoma em alguns casos
Terapia Gênica no Brasil
-
Em 2004 foi criada a Rede de
Terapia Gênica
- 14 grupos de pesquisa dos
estados do Rio de Janeiro, São
Paulo e Rio Grande do Sul,
financiados pelo Institutos do
Milênio do CNPq/MCT.
- Pesquisas: introdução de genes
com efeito terapêutico
Qual o alvo do Brasil?
- terapia gênica em câncer
- doenças graves do metabolismo
- doenças degenerativas e
cardiovasculares
- vacinas de DNA profiláticas para
doenças infecciosas e vacinas de
DNA terapêuticas para HPV
Terapia Gênica no Brasil
Rede é composta por:
Rio de Janeiro: o Instituto de Biofísica da UFRJ, o Instituto
Oswaldo Cruz e o Instituto Nacional do Câncer (InCa);
São Paulo: os Departamentos de Microbiologia e Biologia
Celular e Desenvolvimento da USP, o CINTERGEN da UNIFESP,
o InCor e o Instituto Butantã;
Rio Grande do Sul: os Departamentos de Genética e de
Biofísica e o Hospital de Clínicas da UFRGS, bem como o
Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul.
ESTRATÉGIAS PARA TERAPIA
MOLECULAR
TERAPIA MOLECULAR
•Gleevec (Imatinib):bloqueia proteína quimérica abl-bcr na LMC
•Herceptin (Traztuzumab): anticorpo monoclonal boqueia os
receptores c-ERBB2 (Her-2/neu) em câncer de mama metastático
•Gefitinibe (Iressa)  inibidor do receptor do fator de crescimento
epidérmico (EGFR)  inibe ligação do ATP da tirosina quinase ao receptor
intracelular  câncer de pulmão
•Erlotinib (Tarceva) inibidor potente de EGFR  câncer de pulmão 
associado a quimioterapia
•Cetuximab ou C225 (Erbitux)  anticorpo monoclonal  contra sítio de
ligação extracelular do EGFR  câncer de cólon
•Bevacizumab (Avastin)  anticorpo humanizado  ação antiangiogênica
 bloqueio do fator de crescimento endotelial vascular circulante (VEGF) 
câncer de pulmão e colorretal
TERAPIA ANTISENSE
TERAPIA ANTISENSE (AS): inibição da expressão de um produto
gênico usando uma sequência de DNA complementar
• sequência de 15-20 pb ou complementar ao mRNA inteiro 
bloqueiam os fatores de iniciação da tradução ou interação do
mRNA e ribossomos.
SILENCIAMENTO GÊNICO
Terapia do Câncer: Genes alvos  oncogenes, genes
supressores mutantes e moléculas de sinalização
TERAPIA ANTISENSE (AS)
AS
Oligos nucleasesresistentes
TERAPIA ANTISENSE
Oligonucleotídeo
antisense:
VitraveneTM
Vários oligos AS em
triagem clínica fase III
 doenças infecciosas e
câncer - Ex.: Oblimersen
(Genasense)  alvo gene
Bcl-2 (vários tipos de
câncer)
Efeitos colaterais: resposta
imune; coagulopatias e
danos no fígado
Aprovado em 1998 contra
retinite induzida por
citomegalovírus  injeção
local
C-Raf, H-Ras, c-Myc, cMyb, TP53, VEGF 
ainda não aprovados
pelo FDA
Validação dos efeitos dos
oligos AS:
-imuno
-Western blotting
-RT-PCR
RNA interferência - miRNA
-considerados como drogas que induzem apoptose e
bloqueio do ciclo celular
-introduzidos em vetores: adenovírus, vírus adenoassociados (AAV), retrovírus, lipossomos, injeção do
RNA, nanopartículas
Camundongos:
Triagem clínica: alvos
-miR-15a e miR-16-1:
tratamento da leucêmia
-IL-10: tratamento da
preeclâmpsia
-família miR-29:
suprimir câncer de
pulmão e leucêmia
(LMA)
-VEGF e VEGFR-1:
degeneração macular
-BCR-ABL: LMC
microRNA e Câncer
•Ambros et al (1993): descobriram o gene lin-4 (small
non-protein-coding RNA)  regulação do
desenvolvimento de Caenorhabditis elegans
•Identificação de ~1000 microRNAs (miRNAs)  20-22
nucleotídeos  não codificadores de proteínas
•Reguladores negativos da expressão gênica
•Regulam >30% de RNAm: função em processos como
desenvolvimento, diferenciação, proliferação celular,
apoptose e resposta a estresse
•Presentes em: C. elegans, D. melanogaster, plantas e
mamíferos (humanos)
•miRNA: implicados em vários cânceres humanos  tanto
perda como ganho de miRNA  contribuem para o
desenvolvimento do câncer
Biogênese do microRNA
miRNA: gerado pela
transcrição de um longo
precursor (pri-miRNA)
processado
para
produzir um
(pre-miRNA) segundo
precursor
60-100 nucl.
Transportado  citoplasma
processado RNase III
miRNA final
duplex
Ligação 3’UTR RNAm 
inibição tradução
http://www.gene-quantification.de/micro-rna.html#def
NATURE|Vol 457|22 January 2009|doi:10.1038/nature077
MECANISMOS DE SILENCIAMENTO GÊNICO
Mecanismos: ligação na região
3’UTR do RNAm (a)
•pós-transcricional (PTGS):
-clivagem direta do RNAm:
miRNA é complementar ao
RNAm  degradado após
clivagem p/RISC
-repressão da tradução e
degradação RNAm: miRNA com
pareamento incompleto
Um tipo de miRNA pode regular ~200
mRNA: pareamento incompleto
DGCR8: cofator de DROSHA
XPO5: exportinA-5 (transporte ao citoplasma)
RISC (RNA-induced silencing complex)
www.nature.com/reviews/genetics
OCTObER 2009 | VOLuME 10
Descoberta de
miRNA câncer:
LLC: del(13q14)  dois
genes de miRNA: miR15-a e miR-16-1 
perda em 70% de LLC
 função de gene
supressor de tumor
•Maioria dos miRNA
localizados em regiões
envolvidas em alterações
cromossômicas: deleções,
amplificação e mutação,
metilação
Mapa de miRNA envolvidos em alterações em câncer: 13q14 (miR-15-a e miR-161)- deletada em LLC; 7q32 (miR-29-a e miR-29b) deletada em SMD e LMA; 3p2 (let-7glet-7a1); 9q22.3 (let-7f-1-let-7d) em tumores sólidos (pulmão, mama, ovário...).
Função dos miRNA como supressor tumoral x oncogene
Sequenciamento dos miRNA: evidenciado deleções, mutações
(inclusive na linhagem germinativa  forma familial de LLC)
Supressor tumoral
Membros da família let-7
regula negativamente
Oncogene RAS
miR-15-a e miR-16-1 alveja
oncogene BCL2 (inibidor
apoptose)
miR-155 e miR-17-92:
amplificados em vários
linfomas de células B,
câncer pulmão, mama, etc
Perda de let-7  expressão > de RAS
Câncer de pulmão
Supressor tumoral
Perda desses miRNAs  disfunção de
oncogenes celulares
Oncogene
miR-17-92  promove proliferação, inibe
apoptose, induz agiogênese, e coopera c/
MYC  desenvolvimento de linfomas;
Overexpression miR-155  pobre
prognóstico em adenocarcinoma pulmão
www.nature.com/reviews/genetics
OCTObER 2009 | VOLuME 10
Estratégias de introdução dos siRNA in vivo para terapia
devido o tamanho e carga negativa, não atravessam
facilmente a membrana celular
Vetores não virais:
Vetores virais:
-conjugados de colesterol
-lentivírus: contra Ras
(camundongo); doenças
neurodegenerativas
-nanopartículas de polications
ligadas a transferrina
-Anticorpos carregados
positivamente
-SNALP: bicamada lipídica
conjugada com polietileno glicol
difusível
-MEA: partículas
policonjugadas dinâmicas
-Adenovírus: sistema
nervoso central  injeção
direta contra transcrito de
ataxia espinocerebelar
(camundongo)
Riscos: imunogenicidade
viral; mutações insercional
Estratégias de introdução dos siRNA in vivo para terapia
conjugado de colesterol
Nanopartícula polication
-grupos de colesterol aumenta
estabilidade do siRNA.
Ex: entrega intravaginal
(camundongo) siRNA contra
HSV-2
Nanopartículas de polication podem
introduzir os siRNA em células
específicas através de ligantes de
superfície (transferrina)  ao receptor
das células alvos. Ex.: sarcoma Ewing
(Ews-Fli1, mice); contra CCND1 em
leucócitos camundongo
Estratégias de introdução dos siRNA in vivo para terapia
Conjugado de anticorpo
Anticorpos especificos com
protaminas (carga +)  entrega
dos siRNA p/células específicas via
receptor. Ex.: contra gene gag HIV
SNALPs
Conjugado lipídeo-PEG:
Permite siRNA ser absorvido
pelas células e liberado por
endossomos. Ex.: siRNA contra
APOB  fígado (primatas)
Triagens clínicas para tratamento de doenças
-Bevasiranib: contra VEGF  degeneração macular (crescimento de
vasos atrás da retina)  perda visual. Também em fase II para
tratamento de edema macular diabética
-Alnylan Pharmaceuticals: contra genes implicados na
hipercolesterolemia, doença de Huntington, hepatite C
Segurança: relatos de mortes em camundongos
-utilização de menor concentração possível de siRNA
-siRNA exógenos alteram a expressão de genes alvos e não alvos
-estimulação da resposta imune
Nanopartículas para entrega de drogas anticâncer
-Tamanho: 10-100nm
-Composição: moléculas funcionais como: drogas, peptídeos, proteínas, ácidos
nucléicos
-materiais: polímeros, dendrímeros, lipossomos, nanotubos de carbono, e metais
(ouro e óxido de ferro)
-Polímeros: avaliar a toxicidade (ativação complemento, imunogenicidade,
carcinogenicidade, teratogenicidade)  devem ser não tóxicos e biodegradáveis
 evitar acúmulo no organismo (fígado, baço e medula óssea)
Nanopartícula - Lipossomo
-partículas esféricas (25nm-10um),
membrana bicamada fosfolipídica
-limitações: curto tempo de
circulação sangue rápido
clearance pelos macrófagos
-2a. geração de lipossomos: tempo
de circulação sangue maior (3 dias)
Nanopartículas para entrega de drogas anticâncer
Nanopartícula - polímero
Formação: duas partes
-núcleo hidrofóbico  recipiente
p/droga
-Concha hidrofílica  estabilização em
ambiente aquoso
Polímeros naturais: heparina,
dextran, albumina, gelatina,
colágeno, alginato
Polímeros sintéticos: polietileno
glicol (PEG); ácido poliglutâmico
(PGA); ácido polilático (PLA);
policarprolactona (PCL)
-Características:
biocompatibilidade, biodegradável,
capacidade funcional
Métodos p/entrada droga na
nanopartícula:
- aprisionamento físico: interação
hidrofóbica entre o núcleo da
naopartícula e a droga
-conjugação química: droga
covalentemente conjugada a
nanopartícula
Nanopartículas para entrega de drogas anticâncer
Nanopartícula – Ouro e Óxido de ferro
-Ouro: inerte em ambiente
fisiológico, mas sua toxicidade a
longo prazo é questionada
-Nanorod ouro: terapia
fototermal  gera calor quando
irradiado laser infra-vermelho
aquecido 43oC localmente no
tumor  destrói apenas o
tumor
Óxido de ferro: usado
clinicamente para MRI
-potencial carreador de droga e
retém sua função de imagem
-Vantagem: pode ser entregue de
maneira dirigida para região
desejada  aplicando campo
magnético externo
Entrega de Nanopartículas terapêuticas
Ex.: Abraxane
nanopartículas de
paclitaxel (Taxol) 
câncer de mama
metastático  melhor
eficácia
Passiva: baseado no tamanho das nanopartículas e vasculatura defeituosa do
tumor (falhas 600-800nm entre as células endoteliais)  pobre drenagem
linfática  permeabilidade aumentada e efeito de retenção  nanopartículas
acumulam seletivamente no interstício do tumor
-vascularização do tumor afeta acúmulo das nanopartículas: tumor pobremente
vascularizado, tumores pré-angiogênicos pequenos e tumores necróticos
grandes  baixo acúmulo de nanopartículas
Entrega de Nanopartículas terapêuticas
Ex.: MCC-465
Doxorrubicina-encapsulada
c/ imunolipossomo
(anticorpo GAH) 
reconhece moléculas de
superfície celular vários tipos
de células tumorais
Ativa (nanopartículas alvo-dirigidas): através de ligantes/anticorpos
específicos ao tumor sobre as nanopartículas  ligação a antígenos ou
receptor associado ao tumor  entrega das nanopartículas intracelular (apenas
células tumorais) melhor efeito terapêutico
APLICAÇÕES DA NANOTECNOLOGIA NO CÂNCER
Nanopartícula multifuncional: imagem do câncer e
terapia
-a entrega da droga, eficácia do tratamento e toxicidade
podem ser monitoradas usando agentes de imagem.
Annu Rev Biomed Eng, 2007
APLICAÇÕES DA NANOTECNOLOGIA NO CÂNCER
Amostra de câncer de próstata: 2 glândulas diferentes (a –c) marcadas por 4
biomarcadores tumorais (mdm-2, p53, EGR-1, p21) com cores diferentes.
Observa-se padrão diferente dos biomarcadores para as 2 glândulas.
Evidencia heterogeneidade do tumor quanto aos marcadores.
Annu Rev Biomed Eng, 2007
NANOPARTÍCULAS E TOXICIDADE
-Apesar do uso de nanopartículas até mesmo para consumo
-Há poucas informações sobre os possíveis efeitos tóxicos para a saúde humana e o
meio ambiente
- Efeitos já observados:
- Catalisar danos oxdativos ao DNA
- Nanopartículas de ouro têm a capacidade de mover-se através da placenta da mãe
para o feto quando injetadas em ratos fêmeas grávidas
- Granulomas em ratos e camundongos após a exposição aguda à Nanopartículas de
prata
Nanotubos de carbono:
- causam acelerado estresse oxidativo na pele
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