CRISPR-Cas9 na medicina

Disciplina de Biologia e Geologia 11ªA

Sara Lopes nº 14Preciosa Moke nª13 Tchimany Almeida nº16 Sara Clementina nº17

Tecnologia CRISPR-Cas9

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1-O que é o CRISPR-Cas9------------------------------------ 2-Como funciona no nível molecular------------------------ 3-Riscos e benefícios---------------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina----------- 5-Questões éticas e morais---------------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO-------------------------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina-------------------------------------------------- 8- Webgrafia-----------------------------------------------

íNDICE

CRISPR/CAS9 é o nome de uma técnica de biologia molecular capaz de editar (remover, adicionar, trocar) sequências de DNA de interesse, bastando fornecer um RNA guia (sgRNA) que reconhece a região alvo e direciona o Cas9 para realizar o corte. Essa técnica é baseada em um sistema de memória imunológica presente nas bactérias, usado para protege-las de invasões por vírus.

O CRISPR-Cas9

1-O que é o CRISPR-Cas9------------------------------------ 2-Como funciona no nível molecular------------------------ 3-Riscos e benefícios--------------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina---------- 5-Questões éticas e morais--------------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO------------------------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina------------------------------------------------- 8- Webgrafia------------------------------------------------

ÍNDICE

O corte é reparado pela célula de duas maneiras possíveis: por junção de extremidades não homólogas (NHEJ), que pode introduzir pequenas mutações, ou por reparo direcionado por homologia (HDR), que pode inserir ou corrigir sequências de DNA.

Reparo do DNA

Corte do DNA

A Cas9, guiada pelo gRNA, corta a dupla hélice de DNA no local desejado.

O gRNA se liga à enzima Cas9, formando um complexo que é então introduzido na célula.

Um RNA guia (gRNA) é sintetizado para corresponder à sequência de DNA que se deseja editar. O gRNA direciona a enzima Cas9 para o local específico no genoma.

Design de RNA guia (gRNA)

Complexo CRISPR/Cas9

Podemos resumi-lo em 4 etapas, sendo estás:

Como funciona no nível molecular

1-O que é o CRISPR-Cas9--------------------------------- 2-Como funciona no nível molecular--------------------- 3-Riscos e benefícios------------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina--------- 5-Questões éticas e morais-------------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO--------------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina------------------------------------------------ 8-Webgrafia-----------------------------------------------

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Riscos e benefícios

Riscos

Benefícios

1-O que é o CRISPR-Cas9----------------------------- 2-Como funciona no nível molecular----------------- 3-Riscos e benefícios--------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina----- 5-Questões éticas e morais---------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO----------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina--------------------------------------------- 8-Webgrafia---------------------------------------------

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CRISPR/CAS9

o CAS9 tem varias aplicaçoes na area da medicina como por exemplo: -Cancro -Doenças infecciosas -Doenças genéticas

Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina

1-O que é o CRISPR-Cas9----------------------------------- 2-Como funciona no nível molecular------------------------ 3-Riscos e benefícios---------------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina------------ 5-Questões éticas e morais---------------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO-------------------------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina-------------------------------------------------- 8- Webgrafia-------------------------------------------------

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2. Moralidade

1. Questões éticas

O uso da tecnologia CRISPR-cas9 levanta várias questões éticas e morais profundas, que têm implicações não apenas para a biotecnologia e a medicina mas também para a sociedade em geral. O CRISPR permite editar o genoma humano com uma precisão sem precedentes, o que traz oportunidades incríveis para tratar doenças genéticas, curar certos tipos de câncer, e até mesmo melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas. No entanto, essas capacidades também geram preocupações significativas em várias áreas, como segurança, justiça social, direitos humanos, e definição de "normalidade" ou "melhoria" genética.

Questões Éticas e Morais

1-O que é o CRISPR-Cas9---------------------------- 2-Como funciona no nível molecular----------------- 3-Riscos e benefícios--------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina----- 5-Questões éticas e morais---------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO------------------------ 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina---------------------------------------------- 8-Webgrafia----------------------------------------------

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Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO

Solidariedade e Cooperação Internacional

Incentiva-se a cooperação para compartilhar avanços científicos e para ajudar países em desenvolvimento a ter acesso a essas tecnologias.

Conduta Científica e Responsabilidade dos Estados

A responsabilidade ética dos cientistas é enfatizada, assim como a necessidade de comitês éticos para monitorar a pesquisa. Os Estados devem apoiar a liberdade de pesquisa científica, avaliando os impactos éticos e sociais.

A pesquisa sobre o genoma deve priorizar o bem-estar e saúde pública, com protocolos que respeitem a dignidade e direitos humanos. Práticas contrárias à dignidade, como a clonagem humana, são condenadas.

Atividades envolvendo o genoma, como pesquisa e diagnóstico, exigem consentimento informado. O direito à privacidade e à informação sobre os próprios dados genéticos é assegurado, e qualquer dano causado deve ser indenizado.

O genoma humano representa a base da dignidade e diversidade da humanidade. É garantido o respeito aos indivíduos, sem reduzi-los a suas características genéticas.

Pesquisa Genômica

Dignidade Humana e Direitos Humanos

Direitos dos Indivíduos

1-O que é o CRISPR-Cas9---------------------------- 2-Como funciona no nível molecular----------------- 3-Riscos e benefícios--------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina----- 5-Questões éticas e morais---------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO----------------------- 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina-------------------------------------------- 8-Webgrafia---------------------------------------------

ÍNDICE

1-O que é o CRISPR-Cas9---------------------------- 2-Como funciona no nível molecular----------------- 3-Riscos e benefícios--------------------------------- 4- Aplicações da tecnologia CRISPR na Medicina----- 5-Questões éticas e morais---------------------------- 6- Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os Direitos Humanos pela UNESCO------------------------ 7- Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina--------------------------------------------- 8-Webgrafia---------------------------------------------

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Proibição da clonagem humana

Consentimento livre e informado

Proteção da saúde

Proteção do genoma humano

A Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina (também conhecida como Convenção de Oviedo) foi criada para fornecer um quadro ético e legal para as aplicações da biologia e da medicina. Visa proteger a dignidade humana e os direitos fundamentais.

Convenção Europeia sobre os Direitos Humanos e a Biomedicina

https://blog.mendelics.com.br/crispr-cas9-edicao-do-dna-e-o-tratamento-de-doencas/ ( consulatado10-10-2024) https://cursaueducacao.com.br/blog/crispr-cas9/ ( consultado 10-10-2024) https://neobio.com.br/blog/crisprcas9-importancia-funcionamento-e-aplicacoes ( consultado 20-10-2024) https://th.bing.com/th/id/R.4abf0847476428035b8c78a36d8d8251?rik=g%2fmEepd4LxWCYw&riu=http%3a%2f%2fi.huffpost.com%2fgen%2f1525526%2fimages%2fo-HIV-facebook.jpg&ehk=HXJqXwxlXFzX8xco7SRdtknnqBJkHmqrV1t4zXDNxDk%3d&risl=&pid=ImgRaw&r=0 ( consultado 20-10-2024) https://www.atlasdasaude.pt/sites/default/files/field/image/celula_cancro_linfocitos_ss_7.jpg (consulatdo 2-11-2024) https://th.bing.com/th/id/R.73bc0ebf73690753c65847766e030d62?rik=nRrrorhkRE%2bk7Q&pid=ImgRaw&r=0( consultado 4-11-2024) https://oimparcial.com.br/app/uploads/2018/12/15429961675 bf840c7d783c_1542996167_3x2_lg-1024x683.jpg (consulado 11-11-2024)

WEBGRAFIA

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A quebra dupla no DNA pode ser reparada por dois mecanismos principais: a junção de extremidades não homólogas (NHEJ) ou a reparação por recombinação homóloga (HDR). O NHEJ é um processo rápido e impreciso, que une as extremidades do DNA sem verificar sua compatibilidade, podendo gerar inserções aleatórias na região alvo. Esse mecanismo pode ser usado para inativar um gene ou introduzir uma mutação específica. O HDR é um processo lento e preciso, que usa uma molécula de DNA doadora como modelo para reparar a quebra, podendo inserir substituir um fragmento de DNA desejado na região alvo. Esse mecanismo pode ser usado para corrigir um gene defeituoso ou introduzir um gene novo.

Reparo do DNA

LEI N.º 12/2005, ART. 8:

A intervenção médica que tenha como objeto de modificação intencional o genoma humano só pode ser levada a cabo, verificadas as condições condicionais nesta lei, por razões preventivas ou terapêuticas. 2É proibido qualquer intervenção médica que tenha por objectivo a manipulação genética de características normais, bem como a alteração da linha germinativa de uma pessoa.

ARTE. 26.°, N.º 3, CRP:

CONVENÇÃO DE OVIEDO, ART. 13:

Uma intervenção que tenha por objecto modificar o genoma humano não pode ser levada a efeito senão por razões preventivas, de diagnóstico ou terapêuticas e somente se não tiver por finalidade introduzir uma modificação no genoma da descendência.

ARTE. 26.°, N.º 3, CRP: A lei garantirá a dignidade pessoal e a identidade genética do ser humano, nomeadamente na criação, desenvolvimento e utilização das tecnologias e na experimentação científica.

Terapia contra o cancro

A Cas-9 pode ser utilizada para editar células imunológicas, tornando-as mais eficazes no combate a tumores. Isso abre possibilidades para tratamentos mais personalizados e eficazes contra diferentes tipos de cancro, como a imunoterapia.

Tratamento de infecções virais

A Cas-9 também pode ser adaptada para atacar vírus ao cortar o material genético viral inserido nas células humanas, o que leva a novas abordagens para eliminar infecções vitais de forma definitiva.

Edição precisa de genes

Ao cortar o DNA em um ponto específico, a Cas-9 permite editá-lo de maneira precisa. Corrigindo assim mutações genéticas que causam doenças hereditárias.

O Cas9 se liga ao sgRNA e forma um complexo que busca pela sequência alvo no DNA. Quando o sgRNA encontra sua sequência complementar, ele se liga ao DNA por meio de pontes de hidrogênio, formando uma estrutura chamada duplex RNA-DNA. O Cas9 então verifica se há uma sequência específica chamada PAM (protospacer adjacent motif) logo após a região alvo. Se houver, o Cas9 corta as duas fitas do DNA, gerando uma quebra dupla.

Corte do DNA

A Convenção estabelece que o genoma humano deve ser considerado como o patrimônio da humanidade e que qualquer intervenção nele deve ser realizada com respeito à dignidade humana e para fins terapêuticos, sob determinadas condições.

A Convenção proíbe expressamente a clonagem humana com fins de reprodução.

Desenho do sgRNA

O sgRNA é uma molécula sintética que contém uma região complementar à sequência alvo no DNA e uma região que se liga ao Cas9. O sgRNA deve ser desenhado de forma a reconhecer uma sequência específica e única no genoma, evitando cortes indesejados em outras regiões.

Complexo CRISPR/Cas9

O Cas9 e o sgRNA devem ser introduzidos na célula alvo, por meio de vetores virais, eletroporação, RNPs, ou por microinjeção direta. O Cas9 pode ser expresso como uma proteína ou como um mRNA que será traduzido na célula. O sgRNA pode ser expresso como um RNA ou como um DNA que será transcrito na célula.

Indução de novos cancro

Existe o risco de que a edição genética usada para tratar um cancro possa, inadvertidamente, induzir novos tipos de cancro. Isso pode acontecer se a edição afetar genes que regulam o ciclo celular ou a apoptose (morte celular programada).

Efeito off-target

O sistema pode cortar ou modificar regiões do DNA que não eram o objetivo da intervenção. Esses cortes não planejados podem levar a mutações em genes importantes que não estavam envolvidos na doença original.

Edição de embriões humanos

A edição de embriões humanos gera muitas preocupações, porque as alterações genéticas podem ser transmitidas para as gerações futuras. Isso pode ter implicações imprevistas, e possivelmente, irreverssíveis.

A Convenção enfatiza a importância do consentimento livre e informado para qualquer intervenção médica. Isso significa que as pessoas devem ser devidamente informadas sobre os riscos e benefícios de um procedimento antes de consentir com ele.

Doenças genéticas

Doenças Infecciosas

Diferentes estudos apontam o potencial do CRISPR/Cas9 para corrigir a surdez, Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), Hemofilia e Deficiência da alfa1-antitripsina.

Vários estudos em células-tronco demonstram o potencial protetor do gene CCR5 contra o vírus HIV: alterações nesse gene conferem resistência à infecção pelo vírus. Além disso o CRISPR/Cas9 se mostrou muito eficaz em um estudo que combinou a técnica de edição de genes com uma terapia anti-retroviral (ART) chamada LASER ART

Cancro

Estudos têm aplicado o sistema CRISPR/Cas9 para editar ou remover mutações em genes (oncogenes e proto-oncogenes) que causam essa proliferação celular descontrolada e podem resultar em um cancro .

A Convenção exige que as intervenções médicas sejam realizadas no melhor interesse da saúde da pessoa.