Vacina DNA

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As vacinas gênicas, ou de DNA, são direcionadas principalmente para a medicina humana, porém uma das primeiras vacinas de DNA contra infecções bacterianas foi desenvolvida contra o Mycobacterium bovis, bactéria causadora da tuberculose humana e bovina. Posteriormente, estudos desenvolveram vacinas de DNA contra Brucellaabortus, Staphylococcus aureus, Anaplasma marginale(não satisfatória), leptospirose (avaliada em gerbil) (KANO et al., 2007).

Vacinas terapêuticas têm como objetivo controlar infecções crônicas ou doenças degenerativas instaladas no indivíduo a ser tratado. Nesse aspecto, a definição de vacina terapêutica se confunde com o conceito de terapia gênica, particularmente quando se lança mão de vacinas de DNA ou vetores vivos que, em última instância, introduzem informação genética nas células do hospedeiro que se encarregarão de produzir as proteínas que irão desencadear uma resposta imunológica capaz de reverter o quadro infeccioso ou degenerativo instalado.

A base de qualquer vacina terapêutica é, portanto, reverter situações nas quais o sistema imunológico do indivíduo não foi capaz de ativar uma resposta imune na intensidade ou na qualidade adequada, o que, em geral, resulta na instalação de um quadro de tolerância imunológica. Quando comparada a outros tipos de tecnologia vacinal, como microrganismos vivos, atenuados ou inativados de subunidades, entre outros, essa vacina tem uma maior variedade de aplicações. Uma vez estabelecido o processo de produção e purificação de DNA plasmideal, um processo similar pode ser aplicado para diferentes antígenos, sendo que somente o inserto (antígeno de interesse) será diferente. A vacina de DNA é relativamente mais estável do que outras vacinas existentes, o que significa que pode ser mais adequada para distribuição mundial, principalmente em países subdesenvolvidos. Além disso, as vacinas de DNA são mais seguras que as vacinas de vírus vivo, já que existe a possibilidade de o vírus atenuado reverter para o tipo selvagem, adquirindo virulência.

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As vacinas de DNA oferecem uma série de vantagens quando comparadas às vacinas clássicas, em termos econômicos e técnicos. O custo de produção das vacinas gênicas em larga escala é consideravelmente menor ao custo de produção das vacinas compostas de fração subcelular, proteínas recombinantes e peptídeos sintéticos (WHALEN, 1996). O controle de qualidade é mais fácil, a comercialização não necessita de uma rede de refrigeração, pois estas vacinas são estáveis à temperatura ambiente e podem ser liofilizadas (WAINE e McMANUS, 1995). Estes fatores facilitam o transporte, a distribuição e o estabelecimento de amplos programas de imunizações em regiões de difícil acesso, o que seria interessante para a realidade brasileira e de outros países em desenvolvimento (AZEVEDO et al., 1999).

A maior característica da vacina de DNA é a sua habilidade de disponibilizar genes no interior da célula para a geração de uma resposta de linfócitos T citotóxicos (CD8+ ) restrita ao MHC classe I. Outra vantagem é que esta resulta na produção in vivo de antígenos estruturalmente intactos e já purificados prontamente disponíveis por longos períodos. A presença do plasmídeo e de seu antígeno expresso correspondente foi detectada em músculo de ratos até treze meses após a vacinação. Além disso, a vacina geralmente não induz reação alérgica local ou sistêmica, anticorpos anti-DNA ou elevação de enzimas musculares em experimentos animais.

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Pesquisa 2

A terapia gênica é um procedimento que consiste basicamente na transferência de um ou mais genes para as células de um indivíduo tendo por meta tratar uma determinada doença. O objetivo da transferência é a de recuperar a função gênica substituindo o gene endógeno danificado por um funcional, atribuir uma nova atividade gênica ou aumentar a atividade dos genes ativos do paciente. Porém, o sucesso da terapia gênica encontra-se diretamente relacionado a fatores como tipo de vetor, dosagem, via de infusão, idade do paciente, dentre outras. No contexto dos estudos científicos, a terapia gênica têm apresentando resultados extremamente relevantes no âmbito na medicina veterinária. No que tange ao tratamento de doenças, resultados promissores vêm sendo obtidos como no caso da hemofilia (DU, 2013), doenças do armazenamento lisossomal (BRADBURY, 2015), retinite pigmentosa (MOWAT, 2017), distrofia muscular (KODIPPILI, 2017), câncer (FINOCCHIARO, 2017) e diabetes (JAÉN, 2017)

O sucesso da terapia gênica alcançado por meio de testes realizados em cães e gatos têm comprovando sua segurança e eficácia terapêutica. Tal fato propicia uma contribuição relevante para esta nova abordagem terapêutica em humanos, uma vez que dados obtidos em cães e gatos podem ser utilizados como estudos pré-clínicos para diversos distúrbios genéticos que acometem os humanos (GURDA, 2017)

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Pesquisa 3 - SNC

No que concerne às doenças do SNC, a terapêutica farmacológica disponível em contexto clínico, não proporciona um tratamento eficaz em virtude do diagnóstico tardio, da complexidade do sistema nervoso e das barreiras físicas que comprometem a distribuição dos fármacos para o cérebro.84 Assim, a terapia génica revela-se como uma poderosa estratégia para colmatar as necessidades médicas não preenchidas com a terapêutica tradicional. Esta nova abordagem apresenta a capacidade de corrigir direta e permanentemente defeitos genéticos evitando desta forma tratamentos repetidos. 84 De salientar que, tem havido um esforço e dedicação por parte dos clínicos e investigadores com o propósito de alcançar uma terapia génica eficaz orientada para o SNC. A terapia génica engloba um conjunto de técnicas que possibilita a introdução de sequências de DNA ou RNA no interior de células-alvo com vista a modular os níveis de expressão das proteínas não funcionais.85 De uma maneira geral, para se proceder à manipulação genética, várias estratégias poderão ser utilizadas, tais como: i) introduzir uma cópia funcional de um gene defeituoso; ii) silenciar um alelo mutante através de sistemas de interferência de RNA (iRNA); iii) introduzir um gene modificador da doença; ou iv) recorrer a métodos de edição genética. 84

TERAPIA GÉNICA IN VIVO Genericamente, a terapia génica in vivo implica a introdução direta do gene terapêutico na região-alvo recorrendo, para esse efeito, à utilização de vetores virais. Recentemente, este método foi expandido para incluir a edição direta de genes de células in vivo recorrendo a uma tecnologia de repetições palíndromas regularmente espaçados (CRISPR).99 Embora seja uma técnica relativamente simples, várias complicações podem surgir como consequência do uso de vetores virais in vivo, tais como, baixo grau de especificidade e de controlo da transferência genética, silenciamento genético, mutagénese de inserção no interior das células hospedeiras e, ainda respostas imunológicas direcionadas para o vetor.100,101Além disso, a sua aplicação num contexto de doenças neurológicas exige frequentemente que as células do SNC em degeneração se mantenham ativas ao longo do tempo com vista a produzirem as moléculas terapêuticas pretendidas. Contudo, este acréscimo de atividade celular pode resultar num stresse indesejável.101 Para a aplicação deste método, existe um leque variado de possibilidades para administração do vetor. Contudo, a escolha da forma de administração dever-se-á adequar à região que se pretende tratar, no caso da DA, o SNC. Nessa perspetiva, e de forma resumida,existem disponíveis as seguintes opções: injeção intraparenquimatosa direta no parênquima cerebral afetado, injeção intracerebroventricular, intra-cisterna magna e a injeção intravascular.84

TERAPIA GÉNICA EX VIVO De um modo geral, para a realização desta abordagem, as células necessitam de ser modificadas geneticamente antes de serem introduzidas no paciente, a fim de poderem expressar o gene terapêutico.103 As fontes celulares podem ser isoladas dos pacientes e reintroduzidas após manipulação genética por transplante autólogo.87 Há, igualmente a possibilidade de se gerarem linhas celulares alogénicas modificadas que serão armazenadas para posteriormente se proceder a um transplante.104 No contexto das perturbações neurológicas, é comum isolarem-se as células estaminais hematopoiéticas (HSCs), a partir do sangue ou da medula óssea do paciente e, após purificação, proceder-se à modificação genética.87 Esta modificação pressupõe a utilização de vetores lentivirais para a realização da transdução in vitro e, posteriormente, procede-se ao transplante autólogo das células modificadas. 87 Estas células, ao serem reintroduzidas no paciente, irão integrar o compartimento das células estaminais da medula óssea.87 Uma parte dessas células terá a capacidade de migrar em direção ao SNC e atravessar a BHE. 101 Localmente, podem diferenciar-se em células de suporte essenciais do ponto de vista terapêutico, tais como microglia, astrócitos ou oligodendrócitos, ou podem fornecer uma proteína benéfica ou em falta.105 A título de exemplo, destaca-se a possibilidade da microglia poder ser geneticamente modificada com vista a restaurar a função normal proporcionando efeitos benéficos aos neurónios, graças à produção de proteínas terapêuticas, fatores tróficos ou quimiocinas.101 Este tipo de abordagem permite, por um lado, a caracterização do produto celular geneticamente modificado antes da reintrodução no paciente e, por outro, possibilita a não exposição direta do paciente ao vetor utilizado na transferência genética.106 Todavia, este é um método que exibe uma baixa disponibilidade de células viáveis para transplante, reduzida taxa de sobrevivência das células transduzidas, possibilidade de terapêutica imunossupressora e o processo de preparação das células é altamente complexo e extremamente moroso. 106