Trabajo genetica

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Trabajo 
De
Genetica Humana
Alumno:Juliano Oliveira Glowatzki
Clase:3C
Maestro:Diego Saldivar
2021, Pedro Juan Caballero
Givosiram en Porfiria Aguda.
La condición, llamada porfiria aguda intermitente, también causa parálisis y es fatal en algunos casos. El nuevo enfoque hace ajustes a las instrucciones genéticas presentes en nuestro ADN. Los médicos dicen que están "realmente sorprendidos" por el éxito del tratamiento y que podría usarse contra enfermedades que antes no eran tratables.
Hay varios tipos de porfiria, pero todas son causadas por el cuerpo que no puede producir suficiente sustancia llamada hemo.
El hemo es un componente clave de la hemoglobina, una proteína que se encuentra en los glóbulos rojos, que transportan oxígeno por todo el cuerpo. Los problemas en el proceso de fabricación de hemo del cuerpo pueden provocar una acumulación de proteínas tóxicas y provocar episodios de dolor. En otras porfirias, las proteínas pueden provocar problemas en la piel.
El paciente, de Norfolk, Inglaterra, tiene porfiria y sufrió un dolor que pocas personas creen que es posible tener. Necesitaba tomar analgésicos opioides fuertes todos los días.
Durante un tiempo, tuvo convulsiones graves cada dos semanas y necesitó atención hospitalaria. Aun así, la morfina no curó su dolor.
Ella dijo a los reporteros que era peor que el parto: "Es tan intenso, tan fuerte, que te afecta las piernas, la espalda y se extiende por todo el cuerpo. Es realmente insoportable".
Su hermana se vio afectada aún más gravemente y estuvo completamente paralizada en el hospital durante dos años.
Los pacientes de ensayos clínicos ahora están tomando el medicamento contra la porfiria. Dice que ya no usa analgésicos y que su vida ha cambiado. "Tuvieron dolor durante diez años, no esperaba que terminara".
Se presentó una encuesta de 94 personas de 18 países en el Congreso Internacional del Hígado en Viena, Austria. El nuevo tratamiento redujo el número de ataques graves en un 74%.
Y la mitad de los pacientes estaban completamente libres de convulsiones que requirieron tratamiento hospitalario, en comparación con el 16% de los que se sometieron a un tratamiento simulado. Una persona abandonó el estudio debido a efectos secundarios.
¿Cómo funciona el tratamiento?
Un gen es un fragmento de ADN que contiene un manual de instrucciones para producir proteínas, como hormonas, enzimas u otras materias primas.
Pero nuestro ADN se bloquea dentro del núcleo de una célula y se mantiene aislado de las fábricas de proteínas de la célula. Entonces, nuestros cuerpos usan un pequeño código genético, llamado ARN mensajero, para llenar el vacío y llevar estas instrucciones.
Una droga llamada givosiran mata a este mensajero en un proceso conocido como interferencia de ARN. Probado para prevenir ataques de porfiria hepática aguda, reducir el dolor crónico y mejorar la calidad de vida.
En la porfiria aguda intermitente, esto reduce los niveles de una enzima involucrada en la producción de hemo y previene la acumulación de proteínas tóxicas.
David Rees, profesor del King's College de Londres, Inglaterra, trató a los pacientes que participaron en el estudio. "Este es un tratamiento realmente importante, es innovador. La porfiria es una de las primeras afecciones contra las que se utilizó con éxito".
Potencialmente, el enfoque podría aplicarse a otras condiciones, pero es demasiado pronto para afirmar esto con certeza.
El silenciamiento de genes se ha aplicado para tratar una enfermedad genética que causa daño a los nervios, y la Administración de Drogas y Alimentos, equivalente a ANVISA en los Estados Unidos, dijo que estos medicamentos "tienen el potencial de transformar la medicina".
También se está investigando un enfoque similar para la enfermedad de Huntington, que es causada por una proteína tóxica que mata las células cerebrales. Los investigadores también están investigando esto como una alternativa a las estatinas para reducir los niveles de colesterol.
Barry Greene, presidente de la compañía farmacéutica Alnylam, que desarrolló givosiran, dijo a los periodistas que los últimos descubrimientos "pronostican una nueva clase de medicamentos".
El campo del silenciamiento génico existe desde hace mucho tiempo. El Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2006 fue para los investigadores que descubrieron la interferencia del ARN, que ocurre naturalmente en nuestras células.
Pero esta área está llegando a una etapa en la que se puede utilizar para ayudar a algunos pacientes.
"Estoy entusiasmada con esto, porque enfocarnos en el ARN mensajero nos permite ajustar las proteínas involucradas en ciertas enfermedades", dice Alena Pance, del Wellcome Sanger Institute, que se dedica a la investigación genética.
Por lo tanto, quizás por primera vez, será posible ofrecer una forma de controlar estas enfermedades con mucha precisión. Hay enfermedades para las que es muy difícil encontrar tratamiento y, con esta tecnología, ahora puede ser posible resolverlas. "
Tratamento genético del covid19
De las vacunas que se están desarrollando mediante nuevas tecnologías nunca antes utilizadas a gran escala, destacan las que utilizan tecnología de ADN recombinante (“ingeniería genética”). Esta tecnología permite tomar un “trozo” de ADN o ARN y combinarlo con otro, incluso de diferentes organismos, produciendo diferentes combinaciones genéticas. Este nuevo contenido genético es llevado a las células por transportadores que llamamos vectores. Estos vectores pueden ser virus previamente diseñados para no ser infecciosos, pequeñas partículas de grasa, entre otros. La tecnología ya no puede considerarse nueva, ya que hace 42 años, en agosto de 1978, una pequeña empresa de biotecnología norteamericana llamada Genetech la utilizó de manera práctica por primera vez, insertando el gen de la insulina humana en el ADN de una bacteria. , para producir a gran escala esta hormona tan importante para los diabéticos. La aplicación de la tecnología del ADN recombinante en la producción de vacunas es más reciente, y podemos decir que los inicios se remontan al año 1990, cuando experimentos llevados a cabo en ratones demostraron que la inyección directa de ADN y ARN provocaba una respuesta inmune.
Entre las vacunas Covid-19 que se encuentran en fase 3, aquellas que demuestren ser seguras y efectivas en esta última fase de investigación serán las primeras en ofrecerse a gran escala. De estos, seis se producen con tecnología de ADN recombinante, cuatro de los cuales utilizarán vectores de adenovirus, que llevarán secuencias del gen SARS-CoV-2, y dos inyectarán directamente ARNm en nuestro cuerpo. Estos ARNm transmiten un mensaje para la producción de proteínas importantes del genoma del SARS-CoV-2. Al ingresar al citoplasma de la célula, se encuentran con los ribosomas, que traducirán el mensaje en una secuencia de aminoácidos que constituirán la proteína deseada. El organismo reconoce esta proteína como extraña y produce sustancias para protegerse de la invasión de esta nueva proteína. Es fundamental aclarar que el ARN del SARS-CoV-2 codifica 27 proteínas, y solo la acción conjunta de estas 27 proteínas le confiere la infectividad y virulencia que lamentablemente todo el planeta conoce hoy. La inyección artificial de un mensaje para producir dentro de nuestro cuerpo una sola proteína SARS-CoV-2, sin todo el resto de su aparato genómico, nunca puede causar la enfermedad Covid-19.
Existen varias ventajas en el uso de vacunas que inyectan directamente ARNm, en comparación con aquellas que tienen un virus como vector: (i) el ARNm no necesita atravesar la membrana nuclear y llegar al núcleo celular, y por lo tanto comienza la producción de la proteína deseada. a los pocos minutos de ingresar a las células, a diferencia de las vacunas basadas en ADN, donde siete necesitarán primero producir un ARNm; (ii) mayor seguridad, porque el ARNm, incluso si llega al núcleo celular, no puede integrarse en el genoma humano, una de las preocupaciones de las vacunas de ADN; (iii) reducción dela respuesta inflamatoria, que también es un problema con los vectores virales; (iv) traducción eficiente del mensaje en células humanas, ya que a diferencia del ADN, el ARNm no requiere división celular para producir la proteína deseada; (v) no hay límite para el tamaño del ARN que será transferido, pudiendo el ARN codificar varias proteínas, a diferencia de los vectores que portan fragmentos de ADN, donde siempre existen limitaciones de “espacio de empaque”; (vi) el grado y la duración de la producción de la proteína deseada pueden controlarse de cerca porque el ARNm es de corta duración, por lo que se degrada y no se divide; (vii) la producción de ARNm es mucho más simple que la producción de un vector viral, y el proceso es adaptable a la demanda a gran escala (¡recordando que idealmente 8 mil millones de personas necesitarán ser vacunadas!); (viii) se ha demostrado que las vacunas de ARNm son seguras en la investigación clínica, tanto en las Fases 1 y 2 publicadas en revistas científicas de renombre, como en los miles de voluntarios que ya están participando en los experimentos de Fase 3 para COVID-19 en este momento; (ix) se ha demostrado que provoca una sólida respuesta inmunitaria; (x) no necesitan laboratorios con un sofisticado grado de seguridad para estar preparados; (xi) la secuencia de ARN puede modificarse si es necesario, por ejemplo, si una cepa de SARS-CoV-2 diferente se vuelve predominante por mutación.
Vacuna ARNm-1273 de la empresa Moderna Therapeutics Cuando se identificó el nuevo coronavirus en China, MODERNA llevaba algunos años investigando cómo desarrollar una vacuna ARNm. Durante al menos 4 años, había estado investigando la mejor fórmula para entregar ARNm en células humanas, y además de saber que la transferencia de ARNm encapsulado en nanopartículas lipídicas era un método eficiente, ya sabía cómo hacerlo. MODERNA ya estaba muy avanzado en la investigación de vacunas de ARNm para varios otros virus (Citomegalovirus, Ébola, Zika, Influenza, Chikungunya, VIH, Varicela-zoster) en particular para otro betacoronavirus, MERS-CoV, que causa síndrome respiratorio. la familia del coronavirus, que surgió en 2012 en Arabia Saudita. Estas investigaciones ya habían demostrado que en determinadas etapas del proceso de ataque a la célula humana (pre-fusión de la proteína S), el coronavirus se vuelve más inmunogénico, generando una respuesta de defensa más fuerte por parte de nuestro organismo. También sabía que ciertas alteraciones genéticas en la estructura de los coronavirus (como la inserción de dos aminoácidos prolina) hacen que el SARS-CoV-2 adopte esta etapa de pre-fusión de manera más estable. El 1/10/2020, unos días después de informes concretos de un "nuevo virus" en China, los investigadores chinos publicaron la secuencia del genoma de este nuevo virus, más tarde llamado SARS-CoV-2.
El hecho de que para iniciar el desarrollo de este tipo de vacunas sólo sea necesario conocer la secuencia genética del virus, asociada a los conocimientos previamente adquiridos, le da a este tipo de vacuna su mayor diferencial; la rapidez con la que se puede iniciar y desarrollar la investigación, tan fundamental en el caso de una epidemia que avanza a gran velocidad. MERS-CoV y SARS-CoV-2 tienen similitudes en la estructura genómica y estructural. Por lo tanto, la adaptación de los conocimientos adquiridos con el MERS fue casi inmediata para MODERNA, que rápidamente se convirtió en la primera empresa en iniciar el desarrollo de una vacuna para el SARS-CoV-2. Veinticuatro horas después de que se identificara y divulgara la secuencia del SARS-CoV-2, MODERNA ya había generado una simulación del genoma del SARS-CoV-2 que contenía estos dos aminoácidos Prolina, produciendo una proteína S estabilizada en la pre-fusión. Fue el comienzo de la formulación de la vacuna. Los primeros voluntarios recibieron la vacuna el 16 de marzo, 66 días después de que se conoció la secuencia genómica del SARS-CoV-2, y el 29 de mayo, 74 días después del inicio de la Fase 1, MODERNA inició la Fase 2, involucrando a 300 adultos jóvenes y 50 adultos. mayores de 55 años. La Fase 3 comenzó el 27 de julio, está en pleno apogeo y ya ha incluido 21.411 voluntarios hasta el 4 de septiembre.
Se estima que producirá resultados preliminares de la Fase 3 a fines de octubre y cuenta con una aprobación de emergencia de la FDA, que se comercializará en 2020. Una vacuna suele tardar más de una década en desarrollarse y aprobarse.
Vacuna mRNA-BNT162 de la empresa Pfizer, Como MODERNA, también con gran velocidad PFIZER/BIONTECH comenzó la detección de 20 vacunas de ARNm diferentes, y de estas seleccionaron cuatro para probar en las fases 1 y 2. Una, llamada BNT162b1, contenía el ARNm para codificar solo una parte de la proteína S, el dominio de unión al receptor (RBD), que como como dice el nombre, es la parte de la proteína S que inicia eficazmente el proceso de unión con los receptores de la membrana celular humana. Para aumentar la eficiencia de la vacuna BNT162b1, se adaptó para contener algunas modificaciones, como modificar el ARNm mediante la adición de nucleótidos y la secuencia de bases nitrogenadas para codificar una enzima llamada Replicasa. BIONTECH cuenta con estudios que demuestran que la modificación de algunas bases nitrogenadas de la secuencia de ARNm que codifica la proteína S del SARS-CoV-2, con la incorporación de la base nitrogenada uracilo (U) en la secuencia, puede reducir la producción de anticuerpos contra el ARNm de la propia vacuna, lo que la hace más duradera. Otro truco para formular esta vacuna es que utiliza el concepto de “ARN autorreplicante”, incorporando la secuencia codificante de una enzima replicasa, que multiplica el ARN dentro de las células diana, junto con el ARNm del virus.
Normalmente, el ARN se compone de una sola hebra de bases nitrogenadas, pero la enzima replicasa hace que se forme una estructura de ARN de doble hebra dentro de la célula, y esta doble hebra atrae más la atención del sistema inmunológico humano, lo que desencadena la producción de más anticuerpos contra el Proteína S del SARS-CoV-2. La otra vacuna, llamada BNT162b2, contiene ARNm que codifica la proteína S completa (y no solo el dominio de unión al receptor, RBD). Cuando en la investigación de Fase 1 y 2, PFIZER comparó la seguridad y eficacia de las dos vacunas, terminaron eligiendo BNT162b2 para usar en la investigación de Fase 3. El principal diferencial de BNT162b2 fue la generación de más células T en pacientes ancianos el grupo de riesgo más grande para COVID-19. No se comprende la razón exacta por la que BNT162b2 tuvo más éxito, ya que la única diferencia entre ellos es la secuencia y el tamaño del ARNm, y el hecho de que uno codifica la proteína S completa y el otro no. PFIZER, ya ha anunciado que más de 25.000 voluntarios ya han recibido la vacuna en la Fase 3, por lo que la fase de vacunación debería finalizar a finales de septiembre. Como es necesario que los voluntarios se infecten con el SARS-CoV-2 de forma natural, para comparar si el número de infectados será mayor o no entre los que recibieron la vacuna y los que recibieron placebo, podemos tener resultados preliminares ya al final. de octubre.
Conclusion
Por último, es importante señalar que entre los más de 300 candidatos a vacunas, incluido el ARNm, muchos pueden “morir en la playa” y fallar al final de la Fase 3, donde realmente se decidirá el juego de la seguridad y la eficacia. Aunque se ha demostrado que las vacunas genéticas son aparentemente seguras y producen anticuerpos, solo al final de la Fase 3, cuando decenas de miles de personas recibirán las vacunas y miles más recibirán un placebo, sabremos cuáles son realmente seguras y protegen contra COVID-19. Recordando que las vacunas de ARNm nunca se han utilizado a gran escala y que los resultados de la Fase 3 realmente aún se desconocen; estar al frente de la carrera no significa que realmente vayan a ganar la medalla de oro. Pero dado el escenario catastrófico en el que vivimos, tal vez inclusopodamos renunciar a cierto grado de efectividad de las primeras vacunas, pero no en términos de seguridad. Además, por la rapidez y la cantidad de vacunas candidatas, todo indica que tendremos varias “oleadas” de vacunación, hasta que tengamos vacunas muy efectivas que nos brinden una fuerte protección contra la peor pandemia de los últimos cien años. Con la seguridad y protección probadas de las vacunas contra COVID-19, vendrán otros desafíos, especialmente para los países tropicales que posiblemente ya se encuentran en pleno verano, como Brasil. El ARN es inestable y sensible a las altas temperaturas. La vacuna de MODERNA debe almacenarse a menos 20 grados Celsius y PFIZER, menos 70 grados centígrados. Por lo tanto, deberán transportarse y almacenarse en congeladores que no se encuentran fácilmente disponibles en Brasil. Recordando que ambos necesitarán dos dosis separadas durante unas tres semanas.