Aula 02 - BioTecnologia Farmacêutica.pdf

Aula de segmento e continuação.
Sistemas de Expressão em Biotecnologia Farmacêutica
Objetivos de Aprendizagem
Ao final desta aula, o estudante deverá ser capaz de:
1. Compreender o conceito e a importância dos sistemas de expressão gênica na produção de biofármacos.
2. Identificar os principais tipos de sistemas de expressão (bacteriano, leveduriforme, animal e vegetal) e suas características biotecnológicas.
3. Analisar criticamente as vantagens e limitações de cada sistema de expressão em diferentes contextos industriais e terapêuticos.
4. Reconhecer exemplos práticos de proteínas recombinantes produzidas em cada tipo de sistema.
5. Relacionar o tipo de sistema de expressão à natureza da proteína desejada e ao seu uso farmacêutico.

1. Introdução ao Tema
Nesta aula, abordaremos os sistemas de expressão gênica, fundamentais para a produção de biofármacos, como hormônios, vacinas, enzimas terapêuticas e anticorpos monoclonais. O domínio dessas plataformas é essencial para compreender como a engenharia genética transforma informação genética em produtos biológicos de interesse farmacêutico.
Um sistema de expressão pode ser definido como o conjunto de elementos biológicos e tecnológicos utilizados para produzir uma proteína a partir de um gene inserido artificialmente em um organismo hospedeiro. A escolha adequada do sistema é determinante para o sucesso do processo biotecnológico, influenciando diretamente o rendimento, a qualidade e a funcionalidade da proteína obtida.

1. Aula 2
Engenharia Genética e Produção de
Biofármacos
Estevão Sassoma, Student PhD
Dariella Sassoma, Student MSc
Biotecnologia
Farmacêutica

2. Objectivos da Aula
•Compreendero conceito e a importância dos sistemas de expressão gênica na
produção de biofármacos.
•Identificaros principais tipos de sistemas de expressão (bacteriano,
leveduriforme, animal e vegetal) e suas características biotecnológicas.
•Analisar criticamenteas vantagens e limitações de cada sistema de expressão
em diferentes contextos industriais e terapêuticos.
•Reconhecerexemplos práticos de proteínas recombinantes produzidas em
cada tipo de sistema.
•Relacionaro tipo de sistema de expressão ànatureza da proteína desejada e
ao seu uso farmacêutico.

3. Sistemas de Expressão em Biotecnologia Farmacêutica
Osistemadeexpressãogênicaéaestruturaquepermiteque
umgeneclonadosejatranscritoetraduzidoemuma
proteínafuncionaldentrodeumacélulahospedeira.

4. Sistemas de Expressão em Biotecnologia Farmacêutica
Essesistemaécompostopor:
•Vetordeexpressão:moléculadeDNA(geralmenteplasmídeo)quecarregao
genedeinteresse.
•Promotor:sequênciaregulatóriaquecontrolaoiníciodatranscrição.
•Organismohospedeiro:célulaviva(bactéria,levedura,célulaanimalou
vegetal)querealizaasíntesedaproteína.
•Condiçõesdecultivo:fatoresambientaisenutricionaisquefavorecema
expressãoeocrescimento.
Aseleçãocorretadosistemadependedotipodeproteínaaserproduzida,da
necessidadedemodificaçõespós-traducionaisedoscustosdeprodução.

5. Tipos de Sistemas de Expressão e suas Características
a) Bactérias(ex.: Escherichia coli)
Vantagens:
•Elevada taxa de crescimento e produtividade.
•Facilidade de manipulação genética.
•Custos de cultivo reduzidos.
Limitações:
•Incapacidade de realizar modificações pós-traducionais(ex.: glicosilação).
•Possibilidade de formação de corpos de inclusão(proteínas mal dobradas).
Exemplosdeaplicação:produçãodeinsulinahumanarecombinanteeinterferons.

6. Tipos de Sistemas de Expressão e suas Características
b) Leveduras(ex.: Saccharomyces cerevisiae)
Vantagens:
•Realizam modificações pós-traducionais semelhantes às células eucarióticas.
•Produzem proteínas de forma segura e estável.
•Cultivo simples e economicamente viável.
Limitações:
•Glicosilação diferente da humana pode afetar a atividade terapêutica.
•Aplicações:produção de vacinas recombinantes, como a vacina contra
hepatite B.

7. Tipos de Sistemas de Expressão e suas Características
c) Células Animais (ex.: CHO –Chinese Hamster Ovary, HeLa)
Vantagens:
•Realizam todas as modificações pós-traducionais humanas(glicosilação,
fosforilação, dobramento).
•Produzem proteínas altamente funcionais e seguras para uso humano.
Limitações:
•Custo elevado de cultivo e tempo prolongado de crescimento.
•Exigem condições rigorosas de esterilidade e nutrição celular.
•Aplicações:produção de anticorpos monoclonais, eritropoietinae hormônios
recombinantes.

8. Tipos de Sistemas de Expressão e suas Características
d) Células Vegetais
Vantagens:
•Produção sustentável e baixo risco de contaminação por patógenos humanos.
•Possibilidade de desenvolvimento de vacinas comestíveis(ex.: em tomates,
bananas).
Limitações:
•Expressão proteica geralmente mais baixa.
•Complexidade de extração e purificação.
•Aplicações:desenvolvimento de vacinas e proteínas terapêuticas em plantas
transgênicas.

9. Conclusão
Ossistemasdeexpressãosãoocoraçãoda
biotecnologiafarmacêuticamoderna,poisdeterminam
osucessodaproduçãodemoléculasterapêuticas
complexas.
Enquantoasbactériasdominampelaeficiênciaebaixo
custo,ascélulasanimaissedestacampelafidelidade
biológicaesegurançaclínica.

10. Conclusão
Atendênciaatualéaintegraçãodemúltiplossistemas
eodesenvolvimentodeplataformashíbridase
otimizadas,capazesdeuniraaltaprodutividade
microbianacomaprecisãoeucariótica.
Compreenderessessistemaséessencialparaprojetare
desenvolverbiofármacosinovadores,segurose
acessíveis.

11. Produção de Proteínas
Recombinantes e Enzimas
Terapêuticas

12. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
A tecnologia do DNA recombinantebaseia-se na
manipulação controlada do material genéticopara
unir fragmentos de DNA provenientes de diferentes
fontes.
O objetivo é criar uma nova molécula de DNA —
chamada de DNA recombinante—capaz de
codificar uma proteína de interesse terapêutico.

13. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
Osprincípiosfundamentaisenvolvem:
•Isolamentodogenequecodificaaproteínadesejada(porexemplo,ogenehumanoda
insulina).
•Inserçãodessegeneemumvetor(geralmenteumplasmídeo).
•Transferênciadovetorparaumorganismohospedeiro,comoE.coli,leveduraoucélula
animal.
•Expressãodogene,ouseja,acélulahospedeiracomeçaasintetizaraproteína.
•Purificaçãoecaracterizaçãodaproteínaproduzida,garantindosuasegurançaeeficácia.
Essasequênciadeetapaséconhecidacomoociclodabiotecnologiarecombinante.

14. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
EtapasdaProduçãodeProteínasRecombinantes
•ClonagemdoGenedeInteresse
Ogenequecodificaaproteínadesejadaéidentificado,isoladoe
amplificadoporPCR(ReaçãoemCadeiadaPolimerase).
Emseguida,éinseridoemumvetordeexpressão,quecontémas
sequênciasnecessáriasparacontrolarsuatranscriçãoetradução.

15. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
EtapasdaProduçãodeProteínasRecombinantes
•InserçãodoGenenoSistemadeExpressão
Ovetoréintroduzidonoorganismohospedeiro,quepodeser
umabactéria,leveduraoucélulaanimal.
Estepassaaexpressarogeneexógenosobcondições
adequadasdecultivo.

16. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
EtapasdaProduçãodeProteínasRecombinantes
•Expressãoda ProteínaRecombinante
Umavezdentrodacélula,ogeneétranscritoemRNA
mensageiroetraduzidoemproteína.
•Duranteoprocesso,podemocorrermodificaçõespós-
traducionais,dependendodotipodecélulautilizada.

17. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
EtapasdaProduçãodeProteínasRecombinantes
•PurificaçãodaProteína
Apósaexpressão,aproteínaéextraídaepurificadapor
métodoscomocromatografiadeafinidade,filtraçãoe
centrifugação,atéatingirumgraudepurezacompatívelcom
ousoterapêutico.

18. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
4.EtapasdaProduçãodeProteínasRecombinantes
•CaracterizaçãoeControledeQualidade
Aproteínafinaléavaliadaquantoàestrutura,função
biológica,estabilidadeesegurança.
•Essaetapagarantequeoprodutosejaequivalenteà
proteínanaturaleadequadoparausoclínico.

19. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
ExemplosdeProteínasRecombinantes
Aseguir,algunsdosprincipaisexemplosdeproteínasrecombinantescom
aplicaçãoterapêutica:
•InsulinaHumanaRecombinante–ProduzidaemE.coli;substituiua
insulinadeorigemanimalnotratamentodadiabetesmellitus.
•Eritropoietina(EPO)–ProduzidaemcélulasCHO;estimulaa
produçãodeglóbulosvermelhos,sendoutilizadaemcasosdeanemia
associadaàinsuficiênciarenal.

20. Princípios da Tecnologia do DNA Recombinante
•HormôniodoCrescimentoHumano(hGH)–ProduzidoporDNA
recombinante;tratadistúrbiosdocrescimentoedeficiências
hormonais.
•InterferonseInterleucinas–Utilizadoscomoagentes
imunomoduladoreseantivirais.
•Essasproteínasdemonstramcomoabiotecnologiaconverte
conhecimentogenéticoemterapiaseficazes,salvandomilhõesde
vidas.

21. Enzimas Terapêuticas
Asenzimasterapêuticasrecombinantessãoproteínascapazesde
substituiroucomplementarenzimasausentesoudefeituosasno
organismohumano.
Elassãoutilizadasprincipalmentenotratamentodedoençasgenéticase
metabólicasraras,como:
DoençadeGaucher–tratadacomβ-glucocerebrosidaserecombinante.
Fibrosecística–usodeDNAserecombinanteparafluidificarsecreções
pulmonares.

22. Enzimas Terapêuticas
Deficiênciasenzimáticascongênitas–correçãoporterapia
enzimáticadesubstituição.
Essasterapiaspermitemrestaurarfunçõesmetabólicas
essenciais,oferecendoalternativasdetratamentoantes
inexistentes.

23. Final
Aproduçãodeproteínasrecombinanteseenzimas
terapêuticasrepresentaummarconabiotecnologiamoderna,
unindociênciamolecular,engenhariagenéticaetecnologia
industrial.
Essecampotrouxeàmedicinatratamentosmaisseguros,
específicoseeficazes,substituindométodostradicionais
limitadosearriscados.

24. Final
Odomíniodessastécnicaséessencialparao
profissionalfarmacêuticoebiomédico,poispermite
compreendercomoabiotecnologiatransforma
genesemmedicamentos,ecomooconhecimento
científicopodeseraplicadoafavordavidaeda
saúdehumana.

25. Anticorpos Monoclonais e
Terapias Baseadas em
RNA

26. Anticorpos Monoclonais (mAbs)
Osanticorposmonoclonaissãoimunoglobulinasidênticas,
produzidasporumúnicoclonedelinfócitosB,quereconhecemum
únicoepítopo(determinanteantigênico).
Nanatureza,ocorpoproduzanticorpospoliclonais—misturade
imunoglobulinascomdiferentesespecificidades.
Abiotecnologia,porém,permitegeraranticorposmonoclonais
altamenteespecíficos,usadosparadiagnóstico,pesquisae,
principalmente,terapiabiológica.

27. Métodos de Produção
a)TecnologiadosHibridomas(Clássica)
DesenvolvidaporKöhlereMilstein(1975)—PrêmioNobelem1984.
Oprocessoenvolve:
•Imunizaçãodeumanimal(geralmentecamundongo)comoantígenode
interesse.
•ExtraçãodelinfócitosBdobaço.
•Fusãodoslinfócitoscomcélulastumorais(mieloma),criandohibridomas
imortais.
•Seleçãodosclonesprodutoresdoanticorpodesejado.
•Purificaçãoecaracterizaçãodoanticorpomonoclonal.

28. Métodos de Produção
b)EngenhariaMoleculareProduçãoRecombinante(Moderna)
Comoavançodagenéticamolecular,osgenesquecodificamascadeias
leveepesadadoanticorpopodemserclonadoseexpressosemcélulas
demamíferos(comoCHO).Issopossibilitouacriaçãode:
•Anticorposquiméricos(≈65%humanos)–ex.:rituximabe
(Rituxan®).
•Anticorposhumanizados(≈90%humanos)–ex.:trastuzumabe
(Herceptin®).
•Anticorpostotalmentehumanos(100%),produzidosporplataformas
transgênicas(ex.:adalimumabe–Humira®).

29. Métodos de Produção
Alémdisso,surgiramnovasvariantes,como:
•Anticorposbiespecíficos,quereconhecemdoisalvos
diferentes.
•Anticorposconjugadosafármacos(ADCs),quelevam
agentescitotóxicosdiretamenteaotumor.
•Fragmentosdeanticorpos(Fab,scFv),commelhor
penetraçãotecidualemenorimunogenicidade.

30. Aplicações Clínicas
Osanticorposmonoclonaissãohojeutilizadosemmaisde100terapias
aprovadas,abrangendomúltiplasáreas:
•Oncologia:bloqueiodereceptorestumorais(ex.:trastuzumabe,
bevacizumabe).
•Doençasautoimunes:inibiçãodecitocinaspró-inflamatórias(ex.:infliximabe,
adalimumabe).
•Doençasinfecciosas:prevençãoouneutralizaçãoviral(ex.:palivizumabe).
•Transplantes:modulaçãodarespostaimunológicaparaevitarrejeição(ex.:
basiliximabe).
Osucessoterapêuticosedeveàaltaespecificidade,quereduzefeitosadversose
aumentaaeficáciaclínica.

31. Terapias Baseadas em RNA
AsterapiasbaseadasemRNAutilizammoléculasdeácido
ribonucleicoparamodularaexpressãogênica.
ORNAatuacomoummensageiromolecular,intermediandoa
transcriçãodoDNAeatraduçãoemproteínas.
Manipulá-lopermiteinterferirdiretamentenosmecanismosde
produçãoproteicadascélulas—umaestratégiapromissora
paradoençasgenéticas,infecciosaseoncológicas.

32. Tipos de Terapias com RNA
a)RNAInterferente(RNAi)
OfenômenodainterferênciaporRNA(descobertoem1998porFireeMello,
Nobelem2006)consistenadegradaçãoseletivadomRNA-alvo,impedindoa
produçãodeproteínasindesejadas.
Existemdoisprincipaistipos:
siRNA(smallinterferingRNA):pequenosfragmentosduplosdeRNAsintéticoque
silenciamgenesespecíficos.
→Exemplo:Patisiran(Onpattro®)–primeirosiRNAaprovado,usadona
amiloidosehereditária.
miRNA(microRNA):RNAsendógenosqueregulammúltiplosgenes,modulando
processoscelularescomoproliferaçãoeapoptose.

33. Tipos de Terapias com RNA
b)RNAMensageiro(mRNA)
OmRNAterapêuticoéintroduzidonascélulasparacodificarproteínas
específicas,permitindoqueopróprioorganismoproduzaoantígenoouproteína
terapêuticadesejada.
Exemploclássico:vacinasdemRNAcontraCOVID-19(Pfizer-BioNTeche
Moderna).
Outrasaplicaçõesemdesenvolvimento:tratamentodecâncer,doençascardíacas
egenéticas.
OmRNAéencapsuladoemnanopartículaslipídicas(LNPs),queprotegema
moléculaefacilitamsuaentradacelular.

34. Desafios Tecnológicos e Limitações
•InstabilidadedoRNA:suscetívelàdegradaçãoporribonucleases.
•Entregadirecionada:exigesistemasvetoriaisseguroseeficientes
(nanotecnologia).
•Imunogenicidade:riscodeativaçãoindesejadadosistemaimune.
•Custoeescalabilidade:aindalimitadosparausoglobalemlargaescala.
•Contudo,oprogressoemnanotecnologia,químicadenucleotídeos
modificadoseengenhariamoleculartemsuperadogradualmenteesses
desafios,tornandooRNAumaplataformaterapêuticaviávelepromissora.

35. Final
Aconvergênciaentreanticorposmonoclonaiseterapias
baseadasemRNAredefineafronteiraentrebiotecnologiae
medicina.
Ambasrepresentamatransiçãoparaumafarmacoterapia
racionalepersonalizada,baseadanoconhecimento
moleculardasdoenças.
Ofarmacêuticobiotecnologistatem,assim,papelessencial
naprodução,controledequalidade,desenvolvimentoe
regulaçãodessesbiomedicamentos—agentesque
simbolizamofuturodafarmacoterapiamoderna.

36. Vacinas de Nova Geração

37. Vacina de DNA
Ahistóriadasvacinaséumadasmaismarcantesnamedicina
moderna.
DesdeEdwardJenner,em1796,atéaeragenômicadoséculo
XXI,aimunizaçãotransformou-seprofundamente.
Abiotecnologiafarmacêuticaintroduziuumanovageraçãode
vacinas,baseadasemmateriaisgenéticoseproteínas
recombinantes,capazesdeinduzirrespostasimunesprecisas
eseguras.

38. Vacina de DNA
OsurgimentodasvacinasdemRNAcontraaCOVID-19
marcouumdivisordeáguasnafarmacologiamoderna,
demonstrandoqueépossíveldesenvolver,testare
produzirumimunizanteeficazempoucosmeses,graças
àintegraçãoentreengenhariagenética,bioinformática,
farmacologiamolecularenanotecnologia.

39. Vacina de DNA
Estasplataformasbiotecnológicasnãoapenas
combatemdoençasinfecciosas,mastambémabrem
caminhoparavacinascontracâncer,doenças
autoimunesealergias—consolidandooconceito
deimunoterapiapersonalizada.

40. Vacina de DNA
AsvacinasdeDNAutilizamplasmídeoscirculares,nosquais
éinseridoogenequecodificaumantígenoespecífico
(geralmenteumaproteínadesuperfíciedomicrorganismo).
Apósaaplicaçãointramuscularouintradérmica,ascélulasdo
hospedeiroabsorvemoplasmídeoepassamasintetizaro
antígeno,ativandoosistemaimunológicodeforma
semelhanteaumainfecçãonatural,porémsemriscode
doença.

41. Vacina de DNA
Vantagens:
•Altaestabilidadetérmicaefacilidadedearmazenamento;
•Produçãorápidaedebaixocusto;
•Estímuloàimunidadecelularehumoral.
Limitações:
•Baixaeficiênciadeexpressãoemmamíferos;
•Necessidadedemétodosdeentregaaprimorados(eletroporação,
nanopartículas,vetoresbacterianosatenuados).
Perspectivas:
•Estudos promissores para HIV, câncer cervical, dengue, zika e malária.

42. Vacinas de mRNA
O uso de RNA mensageiro sintético (mRNA)representa uma
das inovações mais disruptivas da biotecnologia moderna. O
mRNA carrega as instruções genéticas para a síntese de um
antígeno específico dentro das células hospedeiras.

43. Vacinas de mRNA
Mecanismo de ação:
O mRNA encapsulado em nanopartículas lipídicas (LNPs)é
introduzido nas células, onde é traduzido em proteína
antigênica. Esta proteína é então apresentada ao sistema
imunológico, que produz anticorpos neutralizantes e ativa
linfócitos T.

44. Vacinas de mRNA
Exemplos:
•Vacinas contra a COVID-19: Pfizer/BioNTech (Comirnaty)e Moderna
(Spikevax).
Vantagens:
•Produção extremamente rápida e adaptável a novas variantes;
•Alta segurança (não integra o genoma nem utiliza vírus vivos);
•Estímulo robusto da resposta imune celular e humoral.

45. Vacinas de mRNA
Desvantagens:
•Necessidadederefrigeraçãoextrema(-70°C);
•DegradaçãorápidadoRNA;
•Possíveisreaçõesinflamatóriaslevesdevidoàativaçãode
receptoresdeRNA.
AvançosFuturos:
•VacinasdemRNAestãoemdesenvolvimentoparaHIV,
tuberculose,câncerdepulmão,melanoma,influenzae
doençasautoimunes.

46. Vacinas Recombinantes –Proteínas Produzidas por
Engenharia Genética
Essasvacinasutilizamproteínaspurificadasproduzidasporsistemasde
expressãoheterólogos(bactérias,levedurasoucélulasanimais)quecarregamo
genedoantígenodeinteresse.
Exemploclássico:
VacinacontraHepatiteB,quecontémaproteínaHBsAgproduzidaem
Saccharomycescerevisiae.
Outrosexemplos:
VacinacontraHPV(Gardasil®,Cervarix®)econtrameningiteB(Bexsero®).

47. Vacinas Recombinantes –Proteínas Produzidas por
Engenharia Genética
Vantagens:
•Alta segurança e pureza;
•Produção controlada e livre de patógenos;
•Possibilidade de combinações multivalentes.
Limitações:
•Custo elevado de purificação;
•Pode necessitar de adjuvantes para reforçar a resposta imune.
AplicaçõesFuturas:
•Exploraçãodeproteínasrecombinantesparavacinascontramalária,
dengueedoençasnegligenciadas.

48. Vacinas Recombinantes –Proteínas Produzidas por
Engenharia Genética
Vantagens:
•Alta segurança e pureza;
•Produção controlada e livre de patógenos;
•Possibilidade de combinações multivalentes.
Limitações:
•Custo elevado de purificação;
•Pode necessitar de adjuvantes para reforçar a resposta imune.
AplicaçõesFuturas:
•Exploraçãodeproteínasrecombinantesparavacinascontramalária,
dengueedoençasnegligenciadas.

49. Vacinas Vetoriais –Vírus Modificados como Entregadores
de Genes Antigênicos
Utilizamvírusgeneticamentemodificados(comoadenovírus,vírus
vaccíniaouvírusdaestomatitevesicular)comovetoresparatransportaro
genedoantígenodeinteresseparaascélulasdohospedeiro.
Mecanismo:
•O vetor infecta as células, que passam a expressar o antígeno e
estimulam uma resposta imune completa.
Exemplos:
Oxford/AstraZeneca(ChAdOx1)eSputnikV–vetoresdeadenovírus;
Janssen(Ad26.COV2.S)–adenovírushumanomodificado.

50. Vacinas Vetoriais –Vírus Modificados como Entregadores
de Genes Antigênicos
Vantagens:
•Induçãodeforterespostaimunecelularehumoral;
•Boaestabilidadeefacilidadedeadministração.
Limitações:
•Aimunidadepré-existenteaovetorpodereduziraeficácia;
•Riscoteóricodereaçõesinflamatóriasindesejadas.
NovasFronteiras:
•VacinasvetoriaiscontraEbola,HIV,maláriaeemterapiasgênicas
(entregadegenesterapêuticos).

51. Perspectivas Futuras e Tendências
•Vacinaspersonalizadas:desenvolvimentobaseadonoperfilgenético
individualetumoral.
•VacinasdeRNAautoamplificantes(saRNA):tecnologiaqueamplifica
aexpressãodoantígenocommenordose.
•Vacinascombinadas(DNA+proteínarecombinante):maior
amplitudederespostaimune.
•Vacinascomestíveis:usodeplantastransgênicas(ex.:batata,banana)
expressandoantígenos.
•Vacinaspan-coronavírusepan-influenza:focoemantígenos
conservadosparaimunidadeampla.

52. Perspectivas Futuras e Tendências
Asvacinasdenovageraçãosãoumreflexoda
convergênciaentrebiotecnologia,genética
molecular,imunologiaefarmacologia.
Elasoferecemsoluçõesinovadorasdiantede
epidemiasedoençascrônicas,representandoo
futurodamedicinapreventiva.

53. Perspectivas Futuras e Tendências
Entretanto,suaimplementaçãoglobalrequersuperaçãode
desafioslogísticos,financeiroseéticos—incluindooacesso
equitativo,oarmazenamentoeaaceitaçãopública.
Abiotecnologiafarmacêutica,nessecontexto,consolida-se
comoumaferramentaessencialparaasustentabilidadedos
sistemasdesaúdeeocontrolededoençasglobais.

54. Terapia Gênica e Celular:
Princípios e Aplicações
Clínicas

55. Perspectivas Futuras e Tendências
Aterapiagênicaeaterapiacelularrepresentamatransição
damedicinaconvencionalparaamedicinamoleculare
personalizada,ondeoalvodotratamentoéopróprio
materialgenéticooucelulardopaciente.
Terapiagênica:consistenaintrodução,substituição,correção
ousilenciamentodegenesdefeituosospararestaurara
funçãonormaldeumacélulaoutecido.

56. Perspectivas Futuras e Tendências
Terapiacelular:envolveousodecélulasvivas(modificadas
ounão)comcapacidadeterapêutica,regenerativaou
imunológica.
Essasterapiastêmrevolucionadoaabordagemdedoenças
genéticasraras,câncer,patologiasdegenerativase
autoimunes,representandoummarcodachamada“erada
medicinaavançada”.

57. Fundamentos Científicos da Terapia Gênica
Natureza do Gene Terapêutico
O gene terapêutico pode:
•Substituir um gene mutado ou ausente;
•Corrigir mutações específicas;
•Fornecer um novo gene com função terapêutica;
•Inibir a expressão de genes deletérios (via RNAi,
antisense, CRISPR).

58. Fundamentos Científicos da Terapia Gênica
Locais de Ação
•Ex vivo:células são retiradas do paciente, modificadas em
laboratório e reimplantadas.
Exemplo:terapia CAR-T e correção genética de células-tronco
hematopoiéticas.
•In vivo:o vetor é administrado diretamente no corpo,
atingindo as células-alvo.
Exemplo:terapia ocular Luxturna®e terapia para atrofia
muscular espinhal (Zolgensma®).

59. Estratégias de Correção Genética

60. Vetores em Terapia Gênica
4.1.VetoresVirais
Osvírussãomodificadosparaperdersuacapacidadedecausarinfecção,
mantendoahabilidadedeinserirmaterialgenético.

61. Vetores em Terapia Gênica
Vetores Não Virais
Alternativas sintéticas e seguras:
•Plasmídeos de DNA(eletroporação, nucleofecção);
•Lipossomas e nanopartículas lipídicas(tecnologia usada
nas vacinas de mRNA);
•Complexos poliméricose nanotubos de carbono;
•Microagulhas biodegradáveis(para entrega localizada).

62. Terapia Celular: Conceitos e Avanços
Aterapiacelularatuarestaurando,substituindoou
potencializandofunçõescelularesperdidasou
comprometidas.
TiposdeCélulasUtilizadas
•Células-troncoembrionárias(ESCs):pluripotentes,altopotencial
regenerativo,porémcontroversaseticamente.
•Células-troncoadultas:multipotentes,utilizadasemterapiasde
medulaóssea,músculoefígado.
•Células-troncopluripotentesinduzidas(iPSCs):obtidasapartirde
célulasadultasreprogramadas(semcontrovérsiaética).

63. Terapia Celular: Conceitos e Avanços
TerapiasAvançadas
•CAR-T(ChimericAntigenReceptorT-cell):linfócitosT
modificadosparaatacartumoreshematológicos.
•TerapiascomNKmodificadas:atuamcontratumores
sólidoseinfecçõesviraispersistentes.
•Transplantesdecélulaspancreáticas:tratamento
experimentalparadiabetestipo1.
•Célulasneuronaisreprogramadas:aplicadasemmodelos
deParkinsoneAlzheimer.

64. Aplicações Clínicas Reais (Aprovadas e Experimentais)

65. Desafios e Limitações
Éticos
•Manipulaçãodegenesgerminativos(herdáveis).
•Riscodeeugeniaeseleçãogenética.
•Consentimentoinformadoemterapiasexperimentais.
•Custosedesigualdadenoacesso.
Técnicos
•Eficiêncialimitadadeentregaemtecidos-alvo.
•Imunogenicidadedosvetores.
•Mutagêneseinsercional.
•Sustentaçãodaexpressãogênicaaolongodotempo.

66. Desafios e Limitações
Regulatórios
•Aprovaçãorigorosaporagências(EMA,FDA,OMS).
•ExigênciadeensaiosclínicosfaseI–IVcom
monitoramentogenômico.
•Necessidadedepadronizaçãoglobalparasegurançae
eficácia.

67. Perspectivas Futuras
Afronteiradabiomedicinacaminhaparaterapiasmais
precisas,personalizadaseseguras,integrandomúltiplas
tecnologiasemergentes:
•CRISPR-Cas9,PrimeEditingeBaseEditing:maior
precisãonaediçãogênica.
•NanotecnologiaeInteligênciaArtificial:vetores
inteligenteserastreamentocelular.
•Terapiascombinadas(Gênica+Celular):ex.:célulasCAR-
Tcommodulaçãoepigenética.

68. Perspectivas Futuras
Bioimpressão3Ddetecidoshumanos:
geraçãodeórgãoseimplantes
personalizados.
Farmacogenômica:escolhadeterapiascom
basenoperfilgenéticoindividual.

69. Conclusão
Aterapiagênicaecelularrepresentaumanovaera
terapêuticaquesubstituiotratamentopaliativopela
correçãomoleculareregeneraçãocelular.
Apesardedesafiostécnicoseéticos,osresultadosclínicosjá
alcançadosdemonstramopotencialtransformadordessas
abordagensnacuradedoençasoutroraincuráveisena
expansãodamedicinapersonalizada.

70. Até a
proxima
Aula