Biotecnologia: Terapia Gênica, Clonagem e Células-Tronco

Terapia Gênica

Talvez a aplicação mais empolgante da engenharia genética seja a terapia gênica em seres humanos.

A terapia gênica visa a tratar, curar e prevenir doenças causadas por um único gene defeituoso, introduzindo no paciente um gene terapêutico ou funcional.

A inserção do gene funcional destina-se a substituir e reparar a anomalia genética ou o gene defeituoso, ou a fornecer a essas células um novo recurso que supra as insuficiências de um determinado tecido.

Existem dois tipos de terapia gênica: somática e germinativa.

Terapia Gênica Somática

É uma tentativa de corrigir uma doença tratando algumas células do corpo (soma) da pessoa doente, de modo que a existência de algumas células transgênicas possa ser suficiente para reduzir os sintomas da doença. Para inserir o gene terapêutico, vetores para as células-alvo são usados, normalmente vírus, que são transferidos de diferentes maneiras.

Terapia Gênica da Linhagem Germinativa

É a introdução de células transgênicas em um óvulo fertilizado. Portanto, qualquer gene terapêutico fará parte do código genético de todas as células do corpo, incluindo as futuras células da linhagem germinativa. Embora este tipo de engenharia genética seja feito em ratos de laboratório, até a data não foi feito em humanos. A terapia gênica da linhagem germinativa, que tenta corrigir os defeitos do paciente e das gerações futuras, também está associada a complexos problemas éticos. Muitas pessoas de diferentes setores sociais acreditam que a manipulação dos genes humanos estaria muito próxima da concepção de "bebês por encomenda" ou eugenia, que é a prática deliberada de melhoramento genético da humanidade.

Além dos problemas éticos, enormes obstáculos técnicos devem ser superados antes que todo o potencial da terapia gênica para curar doenças hereditárias seja alcançado. No entanto, é uma ferramenta promissora para o tratamento de muitas doenças.

Está-se investigando o uso de células transgênicas como uma terapia para certos tipos de câncer, diabetes, Alzheimer ou Parkinson.

Técnicas de Clonagem: Clonagem Reprodutiva

Como se sabe, a clonagem é o processo pelo qual os organismos produzem seres geneticamente idênticos a outro e idênticos ao organismo original de onde provêm.

Alguns seres vivos podem se reproduzir assexuadamente, dando origem a cópias exatas de si mesmos ou clones naturais. Se você obtém uma planta a partir de um recorte de outra planta, terá feito um clone. Mas podemos fazer uma cópia de um animal adulto clonando uma de suas células?

A biotecnologia atual permite criar clones de animais através de uma técnica conhecida como clonagem reprodutiva.

Esta técnica envolve a remoção do núcleo de um óvulo de um animal doador e a sua substituição pelo núcleo de uma célula somática do animal a ser clonado, um método chamado transplante nuclear. Assim, um embrião "artificial" é criado, que é posteriormente implantado no útero de uma fêmea da mesma espécie para completar o desenvolvimento embrionário. O organismo obtido é geneticamente idêntico ao indivíduo a partir do qual o núcleo da célula somática foi usado.

Em 1996, um grupo de cientistas escoceses, liderado pelo professor Ian Wilmut, logrou, depois de 277 tentativas fracassadas, o primeiro mamífero clonado a partir de uma célula adulta: a ovelha Dolly. Desde aquela época, demonstrou-se a clonagem de muitos outros mamíferos, como ratos, gatos, vacas, cavalos e porcos.

No entanto, a clonagem ainda é um processo artesanal! Em todos os casos, apenas uma pequena porcentagem dos embriões clonados se desenvolvem normalmente até o nascimento, e muitos animais clonados, como Dolly, sofreram de várias doenças e mortes prematuras.

Células-Tronco: Potencial e Aplicações

O corpo de qualquer mamífero, incluindo os seres humanos, é composto por bilhões de células de mais de cem tipos diferentes. Dentre estes tipos de células, as células-tronco são únicas.

As células-tronco (do inglês, stem cells) são células indiferenciadas que podem se dividir indefinidamente para produzir tanto novas células-tronco quanto, em condições adequadas, se diferenciar em um ou mais tipos de células especializadas, por exemplo, células musculares, células do sangue ou do fígado.

Tipos de Células-Tronco

Nem todas as células-tronco são iguais. Elas diferem entre si pelo grau de plasticidade, ou seja, sua capacidade de produzir células de tipos muito diferentes.

• Células-Tronco Embrionárias (CTE)

  Depois que um espermatozoide fertiliza um óvulo, um zigoto é formado, uma única célula totipotente que pode gerar, por meio de sucessivas divisões celulares, a gama completa de centenas de células diferentes do novo corpo e, portanto, qualquer tecido, incluindo aqueles que dão origem à placenta.

  As células resultantes das primeiras divisões do zigoto também são totipotentes, mas à medida que novas células mais especializadas são formadas, o leque de tipos de células que podem surgir está diminuindo. Poucos dias após a fertilização, a especialização começa inicialmente. O embrião é, então, integrado por uma série de células que formam uma esfera oca, o blastocisto, no qual se podem ver dois tipos de células: as que formam a camada superficial que dará origem à placenta, e as que ocupam parte do interior, que são as células-tronco embrionárias.

  As células-tronco embrionárias (do inglês, Embryonic Stem Cells - ESC) são células pluripotentes porque, embora por si só não possam dar origem a todo o organismo (necessitam da placenta), são a origem de todos os tipos de células e tecidos do indivíduo adulto.

• Células-Tronco Adultas (CTA)

  Estão presentes em diversos tecidos corporais adultos, como sangue ou pele. Sua função principal é substituir células que morrem dentro de um órgão ou tecido.

  Células-tronco adultas (do inglês, Adult Stem Cells - ASC) são células multipotentes que podem originar vários tipos de células, mas não todos.

Outros Tipos de Células-Tronco

Além das células descritas até agora, existem outros tipos de células-tronco. As células-mãe fetais, que são células que podem ser isoladas de fetos cujo desenvolvimento foi interrompido por causas naturais ou por razões médicas; as células-tronco extraídas do cordão umbilical após o nascimento, que são semelhantes às células-tronco adultas. As células germinativas embrionárias (EGC, do inglês Embryonic Germ Cells), que são as células-mãe das células germinativas (óvulos e espermatozoides) e que, em cultura, são capazes de dar origem a todos os tipos celulares adultos.

Aplicações das Células-Tronco: Esperança na Biomedicina

As células-tronco têm muitos usos, tanto em pesquisa quanto em projetos médicos e terapêuticos. Algumas aplicações dos estudos que estão sendo feitos com células-tronco são:

• Teste de toxinas e novas drogas com potencial terapêutico. Atualmente, linhagens de células tumorais são utilizadas para analisar drogas anticâncer em potencial.
• Estudo das fases iniciais do desenvolvimento embrionário e controle genético.
• Terapia celular e transplante.

  Hoje em dia, existem terapias baseadas no uso de células-tronco adultas usadas para reparar órgãos e tecidos danificados com resultados promissores. O transplante de medula óssea é talvez a terapia regenerativa mais conhecida, aplicada para tratar a leucemia e outros cânceres, e para o reparo do músculo cardíaco em pacientes com diversas doenças cardíacas. A descoberta de reservas de células-tronco no cérebro de adultos que podem formar diferentes tipos de células nervosas e são capazes de gerar neurônios novamente, é um grande estímulo para o desenvolvimento de novas terapias regenerativas que poderiam beneficiar muitos pacientes com distúrbios do sistema nervoso.

No entanto, para alguns cientistas, a verdadeira medicina regenerativa começará quando puderem usar células-tronco embrionárias, as células embrionárias, derivadas preferencialmente do próprio paciente. Assim, a aplicação clínica no futuro poderia resolver dois problemas principais associados ao transplante atual: a escassez de doadores e a prevenção da rejeição do tecido transplantado, uma vez que um paciente poderia ser transplantado com o próprio tecido (autólogo). Mas como as células-tronco embrionárias são obtidas de um indivíduo que já nasce, se essas células provêm de embriões?

Para obter células-tronco embrionárias, deve-se usar a clonagem terapêutica, uma técnica extremamente complexa que envolve muitos problemas éticos e legais, apesar de não ter como objetivo a clonagem de pessoas, mas sim criar um embrião clonado a partir do qual se obtêm células para fins médicos.

A clonagem humana proposta para fins terapêuticos seria transplantar o núcleo de uma célula adulta de um paciente para um óvulo sem núcleo de um doador do sexo feminino. Assim, poderia-se criar um embrião clonado e diferenciar essas células pluripotentes em laboratório para gerar o tecido necessário para ser transplantado sem rejeição no paciente.