1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DO CEARÁ
CAMPUS JAGUARIBE
LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DISCIPLINA: JLCB.423-BIOLOGIA MOLECULAR
CONTRIBUIÇÃO DE ALGUMAS TÉCNICAS MOLECULARES NO
ESTUDO E TRATAMENTO DO CÂNCER
ÁLISON RÉGIS FREITAS DA SILVA

2. Introdução
• O câncer é um dos principais causadores de mortes no
mundo, só para se ter uma ideia, segundo o (INCA), Instituto
Nacional do Câncer, no Brasil entre os anos de 1979 e 2011
morreram mais de 3 milhões de pessoas.
• Causas
• Consequências
• Modos de tratamento

3. • Com o nascimento de várias de áreas de
conhecimento, como a biologia molecular, bioquímica
e genética, foi possível compreender o câncer a nível
molecular, como também o seu processo de
desenvolvimento e quais fatores influenciavam no seu
aparecimento, contribuindo para identificar formas de
tratamento para minimizar os efeitos da doença.
• Com os avanços das tecnologias, atualmente existem
vários estudos no campo da biologia molecular e da
oncologia molecular que estão contribuindo para o
aperfeiçoamento do diagnóstico e prognóstico da
doença.

4. ASPECTOS HISTÓRICOS DO CÂNCER
• O câncer encerra em sua história um estranho paradoxo
relacionado ao fato de que, à medida que a medicina foi
alargando os conhecimentos e desenvolvendo novas
tecnologias, o pavor das populações em relação a ele também
se ampliou.
• Durante muito tempo, poucos métodos de tratamentos foram
criados para amenizar o sofrimento das pessoas que eram
acometidas pela doença, só em meados do século XX é que
surgiram modos de tratamento como também o prognóstico
da doença, no entanto a incapacidade da medicina em domar
a doença intensificou o temor e o medo da sociedade.

5. • Teoria celular no século XIX;
• Avanços da cirurgia;
• Descoberta do raio X em 1895;
• Fundamentação biológica do câncer em 1905;
• Descoberta do rádio;
• Descoberta da radioatividade 1905;
• Descoberta da estrutura do DNA;
• Primeiros testes da terapia gênica

6. CARCINOGÊNESE
• Hoje sabe-se que o câncer é uma doença genética podendo
ser transmitida para uma célula normal na transferência de
oncogenes no processo de divisão celular. Quando esses
oncogenes são transcritos, ocorre a síntese de proteínas com
perda ou ganho de suas funcionalidades afetando o
organismo. A mutação pode ser causada por fatores físicos,
químicos, ambientais ou por produtos tóxicos da própria
célula, como os radicais livres, por exemplo. O processo de
formação de um câncer pode variar de 1 ano a 30 anos.

7. • O câncer surge a partir de várias mutações no material
genético e existem três classes de defeitos que podem
contribuir para o desenvolvimento do câncer: os oncogenes,
que são genes multados causados por fatores carcinogênicos,
que como consequência causa falhas na regulação do ciclo
celular; genes supressores de tumor, esses genes em seu
estado normal codificam proteínas que reprimem a divisão
celular, no entanto se ocorrer mutações nesses genes, a célula
não receberá sinais para o fim do processo de divisão; e
genes de manutenção, que normalmente codificam proteínas
que atuam no reparo dos principais defeitos genéticos, no
entanto ao sofrer mutação resulta na divisão descontrolada da
célula.

9. • Em nosso organismo, existe uma estreita relação entre os
tecidos e uma interação harmoniosa célula-célula, que podem
esta relacionados com o desenvolvimento e disseminação de
células tumorais para outros tecidos.
• Para que uma célula inicie seu processo de divisão é
necessário receber certos tipos de estímulos e hormônios
produzidos pela própria célula ou células adjacentes.
• O crescimento descontrolado em neoplasias é decorrente da
atividade de proto-oncogenes envolvidos no controle positivo
do ciclo celular como também, da deleção de proto-oncogenes
de controle negativo.

10. • O processo de carcinogênese possui basicamente três estágios de
desenvolvimento e esse processo pode levar muito tempo para que
uma célula se prolifere e dê origem a um tumor visível.
• No estágio de iniciação a célula sofre algum tipo de modificação no
seu material genético causando alterações nos genes supressores de
tumor ou em genes de reparo; no estágio de promoção as células
cancerígenas sofrem o efeito de agentes oncopromotores, induzindo o
processo de malignidade da célula, no entanto é necessário um longo
contato com o agente cancerígeno promotor, como por exemplo
hormônio e alguns componentes da alimentação; e por fim o estágio
de progressão, que se caracteriza pela multiplicação descontrolada e
irreversível das células transformadas, que em seguida inicia o
processo de metástase onde células tumorais malignas invadem outros
tecidos.

12. TÉCNICAS MOLECULARES APLICADAS A
ONCOLOGIA
Terapia gênica
• É um tratamento para
doenças hereditárias que se
caracteriza pela inserção de
genes funcionais dentro da
célula humana a fim de
conferir uma nova função
ou melhorar os efeitos de
um gene anormal.

13. • Existem duas formas básicas de introdução do gene de
interesse na célula, o (in vivo), onde o material genético é
introduzido diretamente no organismo ou (ex vivo), nesse
procedimento células são retiradas e modificadas e depois
reintroduzidas.
• Existem três categorias de introdução do gene na célula
alvo;
O método físico, onde o transgene é introduzido de maneira
mecânica na célula, geralmente são utilizados plasmídios,
por microinjeção, que consiste na introdução de uma
pequena quantidade de material genético diretamente no
núcleo da célula como o auxílio do micromanipulador.

14. •métodos químicos o vetor é de origem química,
onde utiliza-se características do DNA e das
membranas celulares, utilizando compostos
químicos, garantindo a entrada do material
genético nas células.
•Nos métodos biológicos há a utilização de
organismos que possuem a capacidade de
transferir o material genético, como vírus ou
bactérias.

15. •O objetivo da terapia gênica voltada para o
câncer não é inserir um transgene e modificar o
material genético, em geral, é para eliminar o
tumor sem causar dano a célula normal. Esse
processo é realizado utilizando genes
direcionados para matar a células tumorais, como
também promovendo uma resposta imune contra
a células tumorais, uma das principais
dificuldades na utilização da terapia gênica é a
introdução do material genético na célula.

16. • Outra estratégia da terapia gênica é o recrutamento do sistema
imune para a morte de células tumorais, isso parte do princípio de
que o câncer se desenvolve devido ao seu escape do sistema
imune.
• As células cancerosas possuem a capacidade de enganar o sistema
imune, mandando sinais que propicia o desligamento do sistema
de defesa, portanto a ativação do sistema imune não é uma tarefa
fácil. Uma solução para esse problema é a inserção de um gene
no tumor que atue como sinalizador para ativar o sistema de
defesa, resultando na destruição das células tumorais.
• A terapia gênia como na maioria das técnicas possui dificuldades,
desvantagens e riscos, dentre as principais dificuldades para
realizar a terapia gênica está, a introdução do vetor, como
também, esforços para encontrar vetores eficientes.

17. Terapia gênica: Micro-RNAs como reguladores da
expressão gênica do câncer
•Micro-RNAs são uma classe especial de RNAs
não codificantes, com cerca de 22 nucleotídeos
complementares em sequência a determinadas
regiões de RNAm, esses RNAs funcionam
interagindo com o RNAm, frequentemente na
região 3’ UTR resultando na degradação do
RNAm ou na inibição da tradução resultando no
silenciamento do gene que o produziu.

19. • Esses Micro-RNAs possuem a capacidade de regular o
RNAm, realizando cortes ou evitando sua tradução. Os micro
RNAs pela sua capacidade de interferir na expressão gênica,
por meio do silenciamento gênico, vem se mostrado
promissor como biomarcadores no diagnóstico e prognósticos
do câncer.
• Os Micro-RNAs superexpressos podem atuar como onco-
miRNAs quando possuem a habilidade de reprimir genes
supressores tumorais ou relacionados à apoptose, em
contraste, Mi-RNAs pouco expressos podem funcionar como
supressores tumorais (ts-mi-RNAs), desde que suprimam a
expressão de oncogenes ou de genes relacionados a
proliferação celular.

20. •Novas tecnologia permitiram a investigação de
um grande número de Mi-RNAs
simultaneamente, estabelecendo perfis de
expressão criando biomarcadores para o câncer.
•Vários estudos têm testado vetores (ou
endereçadores) virais e nanopartículas como
moléculas carreadoras de Mi-RNAs, tanto in
vitro como in vivo. A entrega por nanopartículas
tem a vantagem de ser um método mais
econômico, menos imunogênico, menos tóxico e
menos oncogênico.

21. •Estudos demostram a eficiência da utilização da,
(liposome-polycation-hyaluronic acid) LPH onde foi
usada como carreadora para a entrega do mi-RNA-
34a, como resultado, observou-se a supressão da
metástase e diminuição do tumor devido a apoptose
em modelo de pulmão em camundongo, outro estudo
realizado com sucesso para o tratamento do câncer de
mama, foi usado uma molécula carreadora, um
exossomo para a entrega do Mi-RNAslet-7, e tiveram
como resultado a inibição do crescimento tumoral em
camundongos.

22. Biomarcadores
• Marcadores tumorais são proteínas, incluindo antígenos de
superfície celular, proteínas citoplasmáticas enzimas e
hormônios que são produzidos diretamente pelo tumor ou
pelo organismo em presença da neoplasia.
• Pode ser quantificadas e detectadas na corrente sanguínea,
fluidos biológicos e tecidos. A detecção nos tecidos é
realizada por método de imuno-histoquimica, com o objetivo
de facilitar o diagnóstico de diferentes tipos de câncer.
• A utilização de marcadores tumorais é importante pelo fato
de permitir um diagnóstico precoce da doença e a localização
do câncer, permitindo um tratamento personalizado para cada
paciente, como também, no acompanhamento do processo de
desenvolvimento da metástase pós-tratamento
quimioterápico.

23. • Biomarcadores, como a alfafetoproteína(AFP) uma
glicoproteína, que é uma importante proteína do soro fetal
sintetizada no fígado pode ser mensurada. Em indivíduos
sadios os valores de AFP são baixos entre 5ng/mL e 15ng/mL
no entanto níveis acima de 500ng/mL é altamente sugestivo
de malignidade, portanto esse biomarcador é de extrema
importância na monitoração da terapia carcinoma de
testículo, onde sua presença sugere persistência da doença.
• Essa técnica possui uma desvantagem, pois, muitos
biomarcadores não possui especificidade e sensibilidade, pois
os marcadores tumorais não são considerados isoladamente.

24. Metodologia baseadas em microarrays
• É uma coleção de sequencias de DNA imobilizadas em
uma superfície sólida, com as sequencias individuais
colocadas em arranjos padronizados que podem ser
sondados por hibridização.
• A principal aplicação de microarrays no estudo do
câncer é mostrar a diferença entre grandes grupos de
tumores em condições experimentais padronizadas na
avaliação de centenas de genes simultaneamente

25. • Há muitos tipos diferentes de câncer humano, e tumores
mesmo dentro de um tecido particular podem variar muito em
sua taxa de crescimento, tendência à metástase e reações a
diversas terapias. Padrões característicos de expressão gênica,
conhecidos como perfis transcricionais que difere de um
tumor para outro fornecem uma impressão digital,
diferenciando subtipos de câncer em um local.
• Portanto uma das principais funções dessa técnica é a
possibilidade de identificar diferentes subtipos de câncer.

26. Anticorpos monoclonais
• Anticorpos monoclonais são imunoglobulinas altamente
específicas para se ligar e atuar em determinada molécula.
• Ao identificar e ligar-se à proteína alvo possibilita a alteração
da ação dessa molécula. Essa técnica é promissora no
tratamento do câncer, pois a sua alta especificidade permite
uma maior efetividade reduzindo os efeitos colaterais em
células normais causada pelas drogas de ação antineoplasicas
utilizadas na quimioterapia.

27. •Essa técnica consiste na fusão de células somáticas
com células tumorais de camundongos que foram
previamente imunizado a determinado antígeno com
células do mieloma, estimulando a produção de
linfócitos B, produzindo diferentes tipos de anti-corpos
anti-tumor.
•Em seguida células do mieloma foram coletadas onde
foram fundidos com células do mieloma com o
objetivo de produzir células hibridas produtoras de
anticorpos imortalizados.

29. • Essa técnica sugere a possibilidade de destruir tumores e
consequentemente produzindo anticorpos contra antígenos
tumorais específicos, induzindo as células T produzir
respostas antitumorais. Esse anticorpos possuem a capacidade
de destruir células tumorais por meio da ativação de
complementos, induzindo os macrófagos e células NK que
possui a capacidade de destruir ou bloquear os sinais de
crescimento, inibindo a formação de novas veias que regam
as células tumorais.
• Um dos principais problemas na utilização da técnica é a
ineficiência das células em mata-los após a ligação ao
anticorpo e a ineficiente penetração do anticorpo na massa
tumoral.

30. CONSIDERAÇÕES FINAIS
• Grandes avanços significativos como a descoberta da estrutura do DNA e
do sequenciamento do genoma humano. No entanto, muitas dessas técnicas
ainda estão em processo de pesquisa e de aprimoramento, por tanto, os
resultados mostrados in vitro, podem não se mostrar positivo in vivo, pois
vários fatores celulares estão interferindo no resultado, além disso, algumas
técnicas ainda possuem riscos na sua aplicação podendo causar efeitos
adversos para o paciente.
• Na maioria das técnicas de inserção de material genético o principal
obstáculo é introduzir o material na célula e encontrar um vetor eficiente
para isso. Contudo, essas técnicas estão sendo promissoras em vários
tratamentos contra o câncer, e por meio dos avanços nas pesquisas esses
métodos serão mais eficazes no diagnóstico e tratamento.