5. Novo fármaco
•Propriedades físico -químicas
•Propriedades farmacológicas:
-Mecanismo de ação
-Atividades metabólitos
-Velocidade de absorção
-Padrão de distribuição
-Velocidade de eliminação/excreção
-Local de ação
-Duração ação
-Degradação metabólica
-Concentração mínima para o efeito janela terapêutica
-Concentração mínima de toxicidade
6. Visão biomolecular
• Séc. XIX- início genética- Mendel
• 1953- estrutura do DNA – Watson e Crick
• 1979 -DNA recombinante
• 2003- sequenciamento do genoma-Collins. E Craig Venter
Visão biomolecular
7. Visão biomolecular
• Trilhões de células individuais no
corpo humano
• Cada célula produz proteínas
específicas para uma determinada
parte do corpo: hepatócitos,
hemácias, neurônios, etc
• A informação de qual proteína produzir é passada através
dos genes ~ 35.000 genes no Homo sapiens sapiens
9. Os genes influenciam praticamente todas as doenças
humanas, seja pela codificação de proteínas anormais
diretamente responsáveis pela doença, seja por
determinar suscetibilidade a agentes ambientais que a
induzem.
10. Farmacogenética
Área especial da genética-bioquímica
que avalia a variabilidade na resposta a
drogas, decorrente da variabilidade de
um gene
11. Farmacogenética
Curvas dos níveis plasmáticos de nortriptilina para indivíduos com
diferentes números de cópias funcionais do gene CYP2D6
12.
13.
14. Terapia gênica
A terapia gênica se baseia na introdução ou
modificação de genes com o uso das tecnologias
de DNA recombinante a fim de conferir uma nova
função ou melhorar os efeitos de um gene anormal
17. Terapia gênica X Farmacoterapia
Terapia Gênica Farmacoterapia
Gene de interesse Pró-droga
Proteína expressa Droga
Excipientes
Elementos presentes nos plasmídeos
(promotores e sítios de poliadenilação)
Vetor de transferência
Formulação farmacêutica
Sequência promotora do gene que regula a
taxa da transcrição
Biodiponibilidade
18. Funções do Gene Introduzido
• Corrigir uma mutação de perda de função;
• Substituir ou inativar um alelo dominante
cujo produto anormal causa a doença;
• Degradação um mRNA mutante (e.i.
usando RNAi);
• Introdução de genes cujo produto tenha
ação farmacológica
21. Bibliotecas de DNA
Representam,
teoricamente, todo o
material genético de um
organismo clonado em um
vetor
– Genômica = clonada
diretamente do
genoma
– cDNA = feita a partir de
mRNA
22. Biblioteca Genômica
• Extração do DNA genômico;
• Clivagem com enzimas de restrição;
• Ligação dos fragmentos nos vetores;
• Transformação celular;
• Replicação do vetor
24. Seleção do gene
É um fragmento de DNA de tamanho variado que é usado
em amostras de DNA para detectar a presença de
sequências de nucleotídeos que são complementares a
sequencia da sonda, emitindo fluorescência
27. Vetores
A base da terapia gênica consiste na
introdução de genes em células. Porém, a
entrada de DNA puro através da membrana
plasmática de células eucarióticas é
extremamente rara.
Por conseguinte, há necessidade de um carreador que facilite a
entrada do DNA nas células vivas. Esse veículo é denominado
“vetor”.
36. O vetor deve chegar até a célula-alvo!
Porém, ele pode ficar comprometido pela presença de ...
• Interferentes da estabilidade do sistema terapêuticos
• Interferentes na difusão a um tecido,
• Proteínas circulantes e de proteínas da matriz extracelular
Uma vez dentro da célula-alvo:
• liberação do sistema no citoplasma,
• transporte até o núcleo,
• passagem por poros da carioteca ,
• dissociação do DNA.
Demais eventos necessários para culminar na
37. Transferência gênica
• métodos físicos: o transgene é
introduzido de maneira mecânica na células ;
• métodos químicos: o vetor é alguma substância de
origem química;
• métodos biológicos: emprego de organismos que
naturalmente possuem a capacidade de transferir
material genético, como os vírus ou algumas bactérias.
38.
39.
40.
41. Tipos de Terapia Gênica
• Em células germinativas
– Terapia de prevenção
• Introdução de um gene em
gameta ou zigoto visando
impedir a transmissão de um
gene anormal para a geração
seguinte
• Proibida em seres humanos
42. Tipos de Terapia Gênica
• Em células somáticas
-Para fins terapêuticos
Ex- vivo: requer a retirada de células de um
organismo para cultivo e manipulação in vitro,
seguidos por subsequente reimplantação destas
células no organismo. Seus principais atrativos
são a ausência de resposta imunológica ao vetor
e a maior eficiência de entrega deste.
In- vivo:
• In situ: administração do vetor diretamente no
tecido alvo. De maior interesse clínico embora
não seja apropriada para alguns tipos de tecidos
• Sistêmica: maior potencial de uso, embora o
direcionamento de genes é insuficiente e alguns
vetores são prontamente removidos pelo fígado
44. Guidelines
• Pesquisa deve estar limitada a células
somáticas
• O benefício terapêutico deve ser maior do que o risco
• A doença deve estar limitada a um único cromossomo e o
gene normal já deve estar clonado e disponível
• Preferencialmente, a terapia deve envolver células que
podem ser isoladas, modificadas em cultura, e re-introduzidas
no paciente
45.
46.
47. SCID – ADA deficiency
1989
Ashanti Desilva
2011-12 YNPN Chicago Executive Board
Ashanthi Desilva
MPA Student
51. Hemofilia
É uma doença monogênica.
O procedimento é o de introduzir o
respectivo gene sadio (fator VIII ou fator
IX, dependendo do tipo de hemofilia) em
células do paciente, para que essas passem
a produzir a proteína necessária
57. Doença de Parkinson
Os modelos experimentais pré-clínicos consistem em
lesões químicas da substância negra em ratos ou em
primatas. Foram testados vários tipos de vetores virais
63. Problemas com a Terapia Gênica:
• Segurança:
toxicidade
resposta imune
integração
transformação maligna
integração às células germinativas
replicação viral por meio de recombinação
• Eficácia: *A avaliação do sucesso do
procedimento envolve a análise
Captação pela célula-alvo da manutenção de expressão do
Controle da expressão gênica gene nas células transformadas e
a correção da doença.
64. Ética
Ensaios clínicos aprovação
• Embora não exista legislação
específica no Brasil
• Comitês de ética locais e nacionais,
como a Comissão Nacional de Ética
em Pesquisa (Conep)
• Comissão Técnica Nacional de
Biossegurança (CtnBio)
• Aceita somente a terapia gênica em
células somáticas/diplóides
65. Rede de Terapia Gênica
O Instituto do Milênio Rede de Terapia Gênica (IMRTG)
• Pesquisadores dos Estados do RJ, SP e RS compõem
10 grupos de terapia gênica experimental strictu
sensu.
• Os aspectos abordados incluem o desenvolvimento
de vetores e suas aplicações em 5 classes principais
de patologias: câncer, doenças hematológicas,
doenças monogênicas, doenças degenerativas e
doenças infecciosas.
66. Rede de Terapia Gênica
UFRJ - Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho - RJ
UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo - SP
USP - Departamento de Microbiologia - SP
USP/INCOR - Instituto do Coração - SP
INCA - Instituto Nacional do Câncer - RJ
UFRGS - Departamento de Genética - RS
HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre - RS
IBU - Instituto Butantan - SP
FFFCMPA - Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de Porto
Alegre - RS
IC-FUC - Instituto de Cardiologia do RS - Fundação Universitária de
Cardiologia - RS
DBCD - Departamento de Biologia Celular e do Desenvolvimento - SP
FIOCRUZ/IOC - Instituto Oswaldo Cruz - RJ
UFRGS - Departamento de Biofísica - RS
Para introduzir a temática da terapia gênica, vamos revisar alguns conceitos da farmacologia que vão nos ajudar na contextualização desta modalidade terapêutica . A farmacologia é a junção dos estudos de farmacocinética, onde estuda o processo de absorção, distribuição, metabolismo e excreção de um farmaco, bem como da farmacodinâmica que se baseia na elucidação do mecanismo de ação de farmácos no organismo, através da interação com receptores. Porém, antes disso existe a fase biofarmacêutica que é de fundamental importância na estruturação do medicamento
Fase biofarmaceutica envolve A formulação farmaceutica
A terapia gênica (TG) é um tratamento que se caracteriza pela inserção de um gene funcional dentro da célula humana a fim de conferir uma nova função ou melhorar os efeitos de um gene anormal. A terapia gênica constitui-se na transferencia de material genético para dentro das células de um indivíduo com objetivo de conferirir um benefício terapeutico ao corrigir alguma anormalidade existente ou proporcionar às células uma nova função.
Compensação de genes defeituosos ou ausentes; aumento ou redução das funções de genes presentes; interferência no ciclo de vida de agentes infecciosos; aquisição da sensibilidade a uma pró-droga normalmente inerte
Plasmídeos são moléculas de DNA circular, de fita dupla e extracromossômico, relativamente pequenas de vários milhares de pares de nucleotídeos que possuem capacidade de replicação autônoma
Microinjeção
Ex- vivo: ausência de resposta imunológica ao vetor e maior eficiência na entrega deste, porém é um processo que exige mais etapas e com alguns tipos de tecido isto não é possível. In- vivo: in situ, facilita a eficiência, visto a baixa capacidade de entrega de alguns vetores, embora não seja possível em alguns tipos de tecidos Sistemica, não fosse a baixa eficiência da entrega de vetores e degração hepática
Procurar definições de estudos clínicos
Severe Combined Defficience -Deficiência da Adenosina Desaminase- degeneração das células do sistema imune 7 Injeções com intervalo de 1 a 2 meses – parou 6 meses. Recontinuou aplicações por 2 anos, após 12 anos foi verificado que as células continuavam a expressar a ADA. Porém continuaram a realizar injeções semanais da enzima em doses menores
. A terapia deve não apenas fazer o organismo voltar a produzir a proteína que falta, mas produzi-la em quantidade suficiente para restabelecer a saúde do paciente e por longo prazo, idealmente por toda a vida.