Resumo

Sertoli Cells (SCs) in the testes have evolved to possess unique immune privileged properties to protect the developing germ cells from immunological attack. These immune privileged properties are not restricted to the testis, as SCs survive when transplanted across immunological barriers as allo- and xeno-grafts. Here we discuss the therapeutic potential of transplanted SCs in protecting cells, tissues or organs, which could be paramount in the field of transplantation to treat life-threatening diseases. Similar to the testis, transplanted SCs inhibit and/or modulate the immune response locally (at the transplant site) or systemically. Protection of transplanted cells, present in close vicinity of SCs, along with reduction of inflammation at the transplant site support that SC can inhibit and/or modulate the immune response locally. While protection of skin, islets in the contralateral kidney, and organs by SCs support their role in inducing systemic tolerance. Additionally, amelioration of autoimmune diseases, specifically type 1 diabetes mellitus, further supports this notion. Studies exploring SCs role as a vehicle for the cell based gene therapy further widens the horizon of SCs therapeutic potential in transplantation.

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The p53 gene encodes a protein that has molecular weight of 53kD and is also called p53 protein, being constantly studied for its classic concept of "genome guardian". This gene plays a range of essential functions to ensure the cell cycle control, in addition to playing a central role in carcinogenesis. With respect to neoplasias, it prevents the neoplastic transformation through three intricate mechanisms. Depending on the extent of the mutation, different responses may be sent by p53 and those range since the disruption of the cell cycle, the correction of the mutation through the activation of repair proteins or still, the induction of senescence or cell death by apoptosis. This review aims to address the structural and functional aspects of the p53 gene and protein, and also reaffirm their participation in the carcinogenesis control, approaching their major mutations and the anticancer gene therapy involving this gene.

O gene p53 codifica uma proteína que tem peso molecular de 53kD e é também chamada de proteína p53, sendo constantemente estudado por seu conceito clássico de "guardião do genoma". Esse gene desempenha uma série de funções essenciais para garantir o controle do ciclo celular, além de desempenhar um papel central na carcinogênese. Com relação a neoplasias, impede a transformação neoplásica através de três mecanismos intrincados. Dependendo da extensão da mutação, diferentes respostas podem ser enviadas por p53 desde a ruptura do ciclo celular, a correção da mutação através da ativação de proteínas de reparo ou, ainda, a indução de senescência ou morte celular por apoptose. Esta revisão visa a abordar os aspectos estruturais e funcionais do gene p53 e proteína, e também reafirmar a sua participação no controle da carcinogênese, abordando suas principais mutações e a contribuição para a terapia gênica anticâncer.

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GOMES, I. S. Teste pré-clínico em doença renal crônica canina, com o uso de célulastronco amnióticas. 2017. 59p. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. A doença renal crônica (DRC) é uma afecção frequente em cães idosos, de alta morbidade e mortalidade, sendo definida como uma injúria renal morfo-funcional irreversível, de um ou ambos os rins, que está intrinsecamente associada à degeneração celular. Seu tratamento é paliativo, sendo que nos estágios mais avançados, o animal pode necessitar de hemodiálise ou transplante renal, prática dificultada e muitas vezes inviável na medicina veterinária. As células-tronco mesenquimais derivadas do tecido amniótico caracterizam-se por ser uma população de células de alta plasticidade e de grande potencial imunomodulador, sendo capazes de se diferenciar e produzir diferentes tipos celulares necessários num processo de reparação. Os avanços nos estudos das células-tronco podem tornar a terapia celular uma forma viável de tratamento alternativo ou adjuvante dessa doença, uma vez que estas poderiam restaurar a funcionalidade e manter a integridade do rim. O objetivo deste estudo foi avaliar se o tratamento experimental com células-tronco mesenquimais derivadas do âmnio (CTMAs) canino podem reduzir ou estabilizar a taxa de progressão e o quadro clínico da DRC em cães. Para tanto, células-tronco provenientes da membrana amniótica foram cultivadas até a segunda passagem (P2) e criopreservadas para posterior aplicação. Onze cães domésticos, machos e/ou fêmeas, acometidos pela DRC adquirida em graus II ou III segundo classificação da IRIS e sem outra afecção adjacente receberam duas aplicações de CTMAs nos dias D0 e D30, por via endovenosa. Para avaliar a progressão ou estabilização do quadro clínico foram colhidas amostras de sangue total, soro sanguíneo e urina para exames de hemograma, bioquímica sérica e urinaria e urinálise em quatro momentos: D0, D7, D30 e D60. A análise estatística foi realizada através da aplicação do teste ANOVA, para comparação de médias nas diferentes fases de tratamento, seguida pelo teste de Tukey, para comparação das médias entre os grupos. Do ponto de vista clínico, dois animais apresentaram melhora e se mantiveram estáveis durante todo o período de acompanhamento, dois animais apresentaram melhora nos primeiros 30 dias, apresentando novamente sintomatologia da doença após esse período e os demais apresentaram melhora nos primeiros sete dias de tratamento, havendo uma piora geral do quadro após esse período. Contudo, os exames laboratoriais em todos os casos não revelaram uma melhora significativa com o tratamento. Aparentemente, a utilização de células-tronco de origem amniótica não influencia de forma relevante na melhora da doença devido à extensa lesão renal que cães apresentam.

GOMES, I. S. Preclinical test in canine chronic kidney disease in the use of amniotic stem cells. 2017. 59f. M.S.c. Dissertation Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. Chronic kidney disease (CKD) is a common condition in older dogs with high morbidity and mortality and is defined as an irreversible morpho-functional renal injury of one or both kidneys, which is intrinsically associated with cell degeneration. Its treatment is palliative, and in the more advanced stages, the animal may need dialysis or kidney transplantation, a practice that is difficult and often not feasible in veterinary medicine. The mesenchymal stem cells derived from amniotic tissue characterized by being a population of high plasticity and high cell immunomodulatory potential, being able to differentiate and produce different cell types required in a repair process. Advances in stem cell studies may make cell therapy a viable alternative or adjunctive treatment for this disease, since it could restore functionality and maintain kidney integrity. The objective of this study was to evaluate if the experimental treatment with the canine amnio- derived mesenchymal stem cells (AMSCs) can reduce or stabilize the rate of progression, and clinical condition of CKD in dogs. For this purpose, stem cells from the amniotic membrane were grown until the second pass (P2) and cryopreserved for later use. Eleven domestic male and / or female dogs, affected by the CKD acquired in grades II or III according to IRIS classification and without another adjacent disease, received two applications on days D0 and D30 intravenously. To evaluate the progression or stabilization of the clinical condition, whole blood, blood serum and urine samples were collected for hemogram, serum and urinary biochemistry and urinalysis at four moments: D0, D7, D30 and D60. Statistical analysis was performed using the ANOVA test, to compare means in the different treatment phases, followed by the Tukey test, to compare the means between the groups. From a clinical point of view, two animals showed improvement and remained stable throughout the follow-up period, two animals showed improvement in the first 30 days, showing again symptoms of the disease after this period and the other showed improvement in the first seven days of treatment, with a general worsening of the condition after this period. However, laboratory tests in all cases showed no significant improvement with treatment. Apparently, the use of stem cells of amniotic origin does not influence in a relevant way the improvement of the pathology due the extensive kidney lesion presented by dogs.

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PURPOSE: To investigate the feasibility of interventional lipiodol embolism and multigene therapy in combination with focal chemotherapy in the treatment of VX2 liver cancer in rabbits. METHODS: Forty five rabbits with cancer larger than 2cm in diameter were randomly divided into five groups (n=9 per group). In Group 1, animals were treated with 0.9% sodium chloride. In Group 2, animals received lipiodol embolism. In Group 3, animals received lipiodol embolism and p53 gene therapy. In Group 4, animals received lipiodol embolism and TK/CD gene therapy. In Group 5, animals received lipiodol embolism and p53 and TK/CD gene therapy. Ultrasonography and CT were performed before and at ten days after interventional therapy. RESULTS: The VX2 model of liver cancer was successfully established in rabbits and interventional therapy smoothly performed. At ten days after interventional therapy, significant difference in the tumor volume was noted among five groups (p<0.05) and different treatments could inhibit the cancer growth. The inhibition of cancer growth was the most evident in the Group 5. Factorial analysis revealed gene therapy with p53 or TK/CD and lipiodol embolism independently exert significantly inhibitory effect on cancer growth. In addition, the suppression on tumor growth rate was the most obvious in the Group 5. CONCLUSIONS: Combination of gene therapy with lipiodol embolism can effectively inhibit the cancer growth and prolong the survival time. These findings demonstrate the effectiveness of multigene therapy in combination with lipiodol embolism in the treatment of liver cancer.

OBJETIVO: Investigar a possibilidade de terapia multigênica e intervenção por embolização com lipiodol em combinação com quimioterapia focal no tratamento de câncer de fígado VX2 em coelhos. MÉTODOS: Quarenta e cinco coelhos com câncer maior do que 2cm de diâmetro foram distribuídos, aleatoriamente, em cinco grupos (n=9 por grupo). Grupo 1: animais foram tratados com cloreto de sódio 0,9% e no grupo 2 os animais receberam embolização com lipidol. Grupo 3: animais receberam embolização com lipiodol e terapia do gene p53 e grupo 4 animais receberam embolização com lipiodol e terapia do gene TK/CD. Grupo 5: animais receberam embolização com lipiodol e terapia do gene p53 e do gene TK/CD. Ultrassonografia e tomografia computadorizada foram realizadas antes e dez dias após a intervenção terapêutica. RESULTADOS: O modelo VX2 de câncer de fígado foi estabelecido com sucesso em coelhos e a terapia intervencionista foi bem executada. Dez dias após a intervenção terapêutica, uma diferença significativa no volume do tumor foi observada entre os cinco grupos (p<0,05) e diferentes tratamentos poderiam inibir o crescimento do câncer. A inibição do crescimento do cancer foi mais evidente no grupo 5. Análise fatorial revelou que a terapia com gene p53 ou TK/CD e embolia por lipiodol independentemente exerce um efeito inibidor significativo sobre o crescimento do câncer. Além disso, a supressão da taxa de crescimento do tumor foi mais evidente no Grupo 5. CONCLUSÕES: A combinação de terapia gênica com embolização com lipiodol pode inibir efetivamente o crescimento do câncer e prolongar o tempo de sobrevida. Estes resultados demonstram a eficácia da terapia multigênica em combinação com embolização com lipidol no tratamento de câncer hepático.

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A terapia gênica consiste em introduzir uma sequência de nucleotídeos, codificante ou não-codificante, que tenha a capacidade de interferir na progressão de uma doença por ativação, inativação ou modulação da expressão de um gene alvo. Uma das rotas de transferência gênica é a ex vivo. Essa rota consiste em realizar a modificação gênica ex vivo de um tipo celular do organismo afetado, seguida do transplante celular no indivíduo para a correção do fenótipo. Dentre os vários vetores virais utilizados para transferência gênica, o sistema lentiviral é considerado um dos mais eficazes, visto que é capaz de manter altos níveis de expressão a longo prazo. Além disso, dentre os vetores virais que se integram no genoma, esse é considerado o mais seguro, tendo apresentado apenas um caso com relatado de efeito colateral sem reação adversa. Uma nova tecnologia utilizada para padronizar sistemas biológicos é a biologia sintética. Essa tecnologia pode ser utilizada como ferramenta para produzir e/ou otimizar sistemas de expressão para produção de proteínas de interesse terapêutico. O objetivo desse trabalho é gerar um vetor lentiviral sintético, para terapia gênica ex vivo, para reposição enzimática. Foram geradas quatro linhagens celulares humanas com produção transiente das proteínas terapêuticas Prot_Ctr e Prot_Mut sob controle dos promotores CMV e HeF1a. Para padronização do ensaio de transfecção, foram geradas duas linhagens celulares humanas que expressão da proteína fluorescente verde (GFP) sob controle dos mesmos promotores citados acima. Como controle negativo das linhagens produtoras da proteína terapêutica, foi gerada uma linhagem como vetor plasmidial vazio pLV_GTW_Mock. O nível de expressão do mRNA relativo às proteínas terapêuticas variou de 3.581,95 + 1.322 a 10.377,18 + 2.562 URE, não havendo diferenças significativas entre as linhagens produzidas (p > 0,05). O nível de produção da proteínas terapêuticas variou de 30,98 UI/mL a 241,1 UI/mL. A linhagem com maior produção dessa proteína foi a 293T/HeF1a_Prot_Mut, e essa diferença é significativa (p < 0,05). A partir da transfecção dos plasmídeos auxiliares e plasmídeo portador do cDNA que codifica a Prot-Mut na linhagem celular 293-T foi obtido o vetor lentiviral com título de 1,68x107 pLV/mL. Em conclusão, é possível gerar um vetor lentiviral funcional portador da Prot_Mut para utilização em terapia gênica ex vivo. Espera-se que o produto desse projeto de pesquisa gere uma patente. Para evitar a quebra de novidade, atividade inventiva e suficiência descritiva, requisitos mínimos de patenteabilidade, os resultados foram apresentados sem mencionar a doença e o gene em estudo.

Gene therapy involves introducing a nucleotide sequence, coding or non-coding that can to interfere with the progression of a disease by activating, inactivating or modulating the expression of a target gene. One of the gene transfer routes is the ex vivo. This route consists in producing a ex vivo gene modification of a cellular kind of the affected organismo, following the transplant of those cells to correct the fenotype. Among the various viral vectors used for gene transfer, the lentiviral system is considered one of the most effective, since it is able to maintain high levels of long-term expression. Between the viral vectors that integrate into the genome, the lentiviral system is considered the safest, and It has only filed a case with reported side effect without adverse reaction. A new technology used to standardize biological systems is the synthetic biology. This technology can be used as a tool to produce and/or optimize expression systems for production of proteins of therapeutic interest. The aim of this study is to generate a synthetic lentiviral vector for ex vivo gene therapy, for enzyme replacement therapy. It were generated four human cell lines with transient production of therapeutic proteins Prot_Ctr and Prot_Mut under the control of CMV and HeF1a promoters. To standardize the transfection assay were generated two human cell lines expressing green fluorescent protein (GFP) under control of the same promoters cited above. As a negative control of the producing cell lines, It was generated a human cell line with an empty plasmid vector pLV_GTW_Mock. The level of mRNA expression relative to the therapeutic proteins ranged from 3581,95 + 1322 to 10377,18 + 2562 REU, there were no significant differences among the produced cell lines ( p> 0.05 ). The production level of therapeutic proteins ranged from 30.98 IU/mL to 241.1 IU/mL. The cell line with the highest production of the therapeutic protein was 293T/HeF1a_Prot_Mut+, and this difference is significant (p < 0.05 ). From the transfection of the plasmid containing the cDNA encoding the Prot_Mut and packing plasmid It was obtained lentiviral vector with the titer 1,68x107 pLV/mL. In conclusion, it is possible to generate a functional lentiviral vector carrying the Prot_Mut for use in ex vivo gene therapy. It is expected that the product of this research project generates a patent. To avoid breaking novelty, inventive activity and descriptive sufficiency, minimum requirements for patentability, the results were presented without mentioning the disease and the gene under study.

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O glioblastoma multiforme é o tumor cerebral mais agressivo. Já a micróglia representa 30% da massa tumoral e desempenha um importante papel na tumorigênese. Este trabalho buscou estudar o padrão de infiltração e alteração morfológica da micróglia no tecido tumoral formado por células da linhagem GL261mCherry implantadas ortotopicamente. Além disto, buscou-se examinar o papel do canal de potássio Kv 10.1, correlacionado ao crescimento tumoral, primeiro na interação da micróglia com as células tumorais e, segundo, frente à lesão celular causada pelo fármaco de escolha ao tratamento do glioma, a temozolomida. Camundongos CX3CR1-EGFP receberam injeções intracorticais de células de glioblastoma multiforme capazes de expressar a proteína fluorescente mCherry. Microscopia de epifluorescência e confocal foram empregadas nas análises morfométricas, ao passo que a microscopia do tipo 2-photon (2P-LSM) foi usada para visualizar as células tumorais e microgliais no cérebro de animais vivos. Os resultados deste estudo revelaram uma microgliose intensa em áreas cerebrais logo após a implantação do tumor, isto é, aos 30 minutos. Nos primeiros três dias, a micróglia tende a formar aglomerados de células em torno dos tumores. Para, em seguida, infiltrar no centro tumoral, onde permanece durante todos os pontos de tempo estudados, de 6 a 18 dias. Com o aumento da massa tumoral, as células tumorais perdem progressivamente a sua forma original, assumindo uma morfologia heterogênea e difusa; o tamanho do corpo celular (perímetro) passou de 10 µm, três dias após o implante, para 52 µm aos 18 dias. Em contato com o glioma, a micróglia também muda sua morfologia. A forma tornou-se amebóide, com corpos celulares alargados. O corpo celular (área) cresceu de 366±0.0 µm2, na micróglia em vigilância, para 1310±146.0 µm2 e ramificações curtas, ou mesmo ausência de ramificações no fenótipo ativado. Aos 12 dias após o implante, foi notada a presença de células multinucleadas de glioma, os policariócitos, em contato íntimo com a micróglia ativada. Sobre o canal Kv-10.1, este foi expresso em células cultivadas de glioma, de micróglia (linhagem BV-2) e também em tecido tumoral de camundongos implantados com o tumor. A supressão deste canal, em células de glioma, potencializou a injúria por TMZ em 29%, conforme ensaio de MTT. Em conclusão, a micróglia apresentou um padrão espaço-temporal de infiltração no glioma, o que favorece influências recíprocas e pró-tumorigênicas. Já o canal Kv-10.1, pode tanto representar uma via de comunicação entre estes tipos celulares, quanto ser um potencial alvo para a terapêutica do glioma, já que foi capaz de potencializar os efeitos da temozolomida na morte celular de linhagens de glioma.

Glioblastoma multiforme is the most aggressive brain tumor. Microglia represents 30% of the tumor mass, and plays a role in tumorigenesis. This work studied the pattern of microglial growth into brain tumor tissue formed by orthotopically implanted glioma cells of the established GL261 cell line. In addition, we examined the expression of the Kv 10.1 potassium channel that frequently correlates with tumor growth. CX3CR1-EGFP mice received intracortical injections of GL261 tumor cells with stable expression of the red fluorescent protein mCherry. Epifluorescence - and confocal laser-scanning microscopy were employed in the analysis of tissue sections, whereas two-photon laser-scanning microscopy (2P-LSM) was used to visualize tumor cells and microglia in the brain of living animals. Our results revealed an intense microgliosis in brain areas already shortly after tumor implantation, i.e. at 30 minutes. In the first three days, microglia formed clusters of cells around tumors mass. Then cells infiltrated the tumor area, where they remained during all the time points studied, from 6 to 18 days. As tumor increased in size, GL261 cells progressively lost their original shape, assuming a heterogeneous and diffuse morphology. Soma size increased from 10 to 52 µm. In contact with the glioma, microglia also changed its morphology. Cell bodies enlarged from 366±0.0 µm2, in quiescent microglia, to 1310±146.0 µm2. The shape became amoeboid, with enlarged cell bodies and short processes (or even absence of them). Remarkably, we found microglial processes that closely surrounded glioma cells. Microglia also grew around multinucleated polycariocytes, found in tumors at 12 days. The Kv 10.1 channel was expressed in cultured GL261 cells, microglia cell line (BV-2) and also in mouse tumors. Suppression of Kv10.1 caused a 29% decrease in the viability of glioma cells injured by TMZ. In conclusion, microglia presented a temporal and spatial pattern of infiltration in glioma tumors, which favors reciprocal and protumorigenic influences. Kv 10.1 expressed by glioma cells in close contact with microglia may represent a communication pathway between microglia and cancer cells and, could be a potential target for antiglioma gene therapy, since it potentiated the effects of temozolomide in glioma cell lines.

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Há um número crescente de pessoas e animais com obesidade e sobrepeso, com consequente aumento no número de pacientes resistentes à insulina e portadores de Diabetes mellitus (DM). O fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) tem sido caracterizado como uma molécula importante em inúmeros mecanismos fisiopatológicos. Em diabéticos, pesquisas indicam uma redução deste fator em alguns tecidos estudados, sendo esta menor expressão envolvida com o desenvolvimento de hipóxia tecidual e não cicatrização de feridas. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos caracterizar um modelo diabético induzido por dieta, avaliar a vascularização, expressão gênica e proteica do VEGFA e seus receptores FLT1 e KDR em pâncreas de camundongos diabéticos e não diabéticos, antes e após a terapia gênica com VEGF. O estudo consistiu de 2 fases para as quais foram utilizados cinquenta camundongos, na primeira fase foram utilizados 28 animais distribuídos em 6 grupos experimentais: submetidos à dieta controle (CT) e dieta hipercalórica (DH) por 3, 4 e 6 meses. Na segunda fase, 4 grupos experimentais foram avaliados aos 4 meses: CT e DH sem vetor terapêutico (CTPLL e DHPLL) e CT e DH com vetor terapêutico (CTVEGF e DHVEGF). A análise gênica pelo PCR em tempo real e proteica pela imuno-histoquímica evidenciou queda na expressão de VEGF, FLT1 e KDR no grupo DH, sendo que a variável estereológica de densidade de volume vascular (Vv) indicou queda significativa (p<0,05) da vascularização pancreática no grupo DH em relação ao CT aos 3, 4 e 6 meses do estudo. O DM foi caracterizado com queda significativa (p<0,05) na insulinemia após 4 meses com DH. Após a injeção pancreática no grupo DHVEGF do lentivírus contendo a sequência que condifica o VEGF, foram observados aumento na expressão gênica de VEGF , FLT1 e KDR (p<0,05), com aumento de Vv vascular pancreático e aumento na insulinemia. Os resultados obtidos sugerem que é possível obter um modelo animal diabético induzido por dieta, que o VEGF e seus receptores participam da evolução e estabelecimento do quadro diabético, levando a uma redução da vascularização pancreática, e que o aumento na expressão do transgene no pâncreas de camundongos diabéticos possa contribuir para a revascularização pancreática e função das células B (AU)

There is an increasing number of people and pets showing overweight and obesity, with a consequent growth of the number of insulin-resistant and diabetic patients. The vascular endothelial growth factor (VEGF) has been characterized as an important molecule in many physiopathological states. Recent studies indicate a reduction in VEGF content in some tissues of diabetic patients causing tissue hypoxia and impairing cicatrization. In this context, this study aimed to characterize a diet-induced diabetic animal model and to evaluate vascularization, gene and protein expression of VEGFA and its receptors KDR and FLT1, in pancreas of diabetic and non-diabetic mice before and after gene therapy with VEGF. The study was divided in two phases and fifty male mice were used. In the first phase 28 animals were distributed into 6 groups: control diet (CT) and high calorie diet (DH) for 3, 4 and 6 months. In the second phase, four experimental groups were evaluated at 4 months: CT and DH without therapeutic vector (CTPLL and DHPLL) and CT and DH with therapeutic vector (CTVEGF and DHVEGF). The genetic analysis using real time PCR and protein by immunohistochemistry showed decrease in expression of VEGF, FLT1 and KDR in the DH group, and the stereological estimate of vascular volume density (Vv) indicated a significant decrease (p <0,05 ) of vascularization in pancreatic DH group relative to the CT at 3, 4 and 6 months of the study. Diabetic mice were characterized with a significant decrease (p <0,05) in insulin after 4 months with DH. After injection of lentivirus containing the VEGF sequence in DHVEGF´s pancreas, increase in VEGF, FLT1 and KDR gene expression (p <0.05) was observed, accompanied by the increase of vascular Vv and insulinemia. The results suggest that it is possible to obtain a diabetic animal model induced by diet, that VEGF and its receptors participate in the development and establishment of the diabetic state, leading to a reduction of pancreas vascularization, and that the increase of transgene expression in the pancreas of diabetic mice may contribute to the revascularization and function of pancreatic B cells (AU)

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Há um número crescente de pessoas e animais com obesidade e sobrepeso, com consequente aumento no número de pacientes resistentes à insulina e portadores de Diabetes mellitus (DM). O fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) tem sido caracterizado como uma molécula importante em inúmeros mecanismos fisiopatológicos. Em diabéticos, pesquisas indicam uma redução deste fator em alguns tecidos estudados, sendo esta menor expressão envolvida com o desenvolvimento de hipóxia tecidual e não cicatrização de feridas. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos caracterizar um modelo diabético induzido por dieta, avaliar a vascularização, expressão gênica e proteica do VEGFA e seus receptores FLT1 e KDR em pâncreas de camundongos diabéticos e não diabéticos, antes e após a terapia gênica com VEGF. O estudo consistiu de 2 fases para as quais foram utilizados cinquenta camundongos, na primeira fase foram utilizados 28 animais distribuídos em 6 grupos experimentais: submetidos à dieta controle (CT) e dieta hipercalórica (DH) por 3, 4 e 6 meses. Na segunda fase, 4 grupos experimentais foram avaliados aos 4 meses: CT e DH sem vetor terapêutico (CTPLL e DHPLL) e CT e DH com vetor terapêutico (CTVEGF e DHVEGF). A análise gênica pelo PCR em tempo real e proteica pela imuno-histoquímica evidenciou queda na expressão de VEGF, FLT1 e KDR no grupo DH, sendo que a variável estereológica de densidade de volume vascular (Vv) indicou queda significativa (p<0,05) da vascularização pancreática no grupo DH em relação ao CT aos 3, 4 e 6 meses do estudo. O DM foi caracterizado com queda significativa (p<0,05) na insulinemia após 4 meses com DH. Após a injeção pancreática no grupo DHVEGF do lentivírus contendo a sequência que condifica o VEGF, foram observados aumento na expressão gênica de VEGF , FLT1 e KDR (p<0,05), com aumento de Vv vascular pancreático e aumento na insulinemia. Os resultados obtidos sugerem que é possível obter um modelo animal diabético induzido por dieta, que o VEGF e seus receptores participam da evolução e estabelecimento do quadro diabético, levando a uma redução da vascularização pancreática, e que o aumento na expressão do transgene no pâncreas de camundongos diabéticos possa contribuir para a revascularização pancreática e função das células B

There is an increasing number of people and pets showing overweight and obesity, with a consequent growth of the number of insulin-resistant and diabetic patients. The vascular endothelial growth factor (VEGF) has been characterized as an important molecule in many physiopathological states. Recent studies indicate a reduction in VEGF content in some tissues of diabetic patients causing tissue hypoxia and impairing cicatrization. In this context, this study aimed to characterize a diet-induced diabetic animal model and to evaluate vascularization, gene and protein expression of VEGFA and its receptors KDR and FLT1, in pancreas of diabetic and non-diabetic mice before and after gene therapy with VEGF. The study was divided in two phases and fifty male mice were used. In the first phase 28 animals were distributed into 6 groups: control diet (CT) and high calorie diet (DH) for 3, 4 and 6 months. In the second phase, four experimental groups were evaluated at 4 months: CT and DH without therapeutic vector (CTPLL and DHPLL) and CT and DH with therapeutic vector (CTVEGF and DHVEGF). The genetic analysis using real time PCR and protein by immunohistochemistry showed decrease in expression of VEGF, FLT1 and KDR in the DH group, and the stereological estimate of vascular volume density (Vv) indicated a significant decrease (p <0,05 ) of vascularization in pancreatic DH group relative to the CT at 3, 4 and 6 months of the study. Diabetic mice were characterized with a significant decrease (p <0,05) in insulin after 4 months with DH. After injection of lentivirus containing the VEGF sequence in DHVEGF´s pancreas, increase in VEGF, FLT1 and KDR gene expression (p <0.05) was observed, accompanied by the increase of vascular Vv and insulinemia. The results suggest that it is possible to obtain a diabetic animal model induced by diet, that VEGF and its receptors participate in the development and establishment of the diabetic state, leading to a reduction of pancreas vascularization, and that the increase of transgene expression in the pancreas of diabetic mice may contribute to the revascularization and function of pancreatic B cells

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As doenças genéticas degenerativas atingem milhões de crianças em todo o mundo. Dentre essas doenças, a distrofia muscular, caracterizada como uma doença monogênica poderia ser tratada na sua origem através da terapia gênica. Assim, este estudo propõe à correção da mutação no gene da distrofina, causador da distrofia muscular através de modificações genéticas específicas. A criação de novas classes de terapêuticos que podem desencadear rearranjos no DNA genômico de maneira específica representa uma nova promessa para experimentos em terapia gênica. A tecnologia usada foi o RNA interferente (RNAi) que é utilizada para regulação da expressão gênica pós-transcricional. A Ku 70 é uma das proteínas específicas para a recombinação não homóloga, o RNAi foi usado na tentativa de atenuar a Ku70, prevalecendo então a expressão da recombinação homóloga, com intuito de corrigir a mutação gênica causadora da distrofia muscular em cães. Para tal avaliação, utilizamos linhagens de células tronco (CT) mesenquimais recentemente isoladas, oriundas de populações mononucleares da médula óssea de cães jovens afetados pela distrofia muscular, apresentando bons resultados em cultivo e caracterização. Este trabalho proporciona além da criação de uma nova terapêutica específica para a correção da distrofia muscular, o aumento do conhecimento e entendimento na indução de modificações genômicas em células, no desenvolvimento de novas classes de agentes terapêuticos moleculares que representam um grande potencial em estudos e no tratamento de várias doenças genéticas e infecciosas, degenerativas ou adquiridas. O presente trabalho apresenta métodos de isolamento e caracterização de células tronco-mesenquimais bem como a utilização de RNAi visando promover a recombinação homóloga entre o DNA transfectado e o alvo no DNA genômico. (AU)

The degenerative genetic diseases affect millions of children around the world. Among these diseases, muscular dystrophy, characterized as a monogenic disease can be treated at its source through gene therapy. Thus, this study proposes the correction of the gene that causes muscular dystrophy through genetic modification specific. The creation of new classes of therapeutics that can trigger rearrangements in the genomic DNA in a specific manner represents a new promise for gene therapy experiments. The technology will be used by RNA interference (RNAi) and that used to regulate gene expression post-transcriptional. The 70 Ku is a protein specific to the non-homologous recombination, RNAi was used in an attempt to mitigate the Ku70, then the prevailing expression of homologous recombination, aiming to correct the mutation that causes muscular dystrophy in dogs. For this evaluation, we use mesenchymal stem cell lines recently isolated populations derived from bone marrow mononuclear cells of young dogs affected by muscular dystrophy, presenting good results in characterization and culture. This work also provides the creation of a new specific therapy for the correction of muscular dystrophy, increased knowledge and understanding in the induction of genomic changes in cells in the development of new classes of molecular therapeutic agents have great potential in studies and treatment of various genetic and infectious diseases, degenerative or acquired. This paper presents methods for isolation and characterization of mesenchymal stem cells and the use of RNAi to promote homologous recombination between transfected DNA and genomic target DNA. (AU)

Resumo

As doenças genéticas degenerativas atingem milhões de crianças em todo o mundo. Dentre essas doenças, a distrofia muscular, caracterizada como uma doença monogênica poderia ser tratada na sua origem através da terapia gênica. Assim, este estudo propõe à correção da mutação no gene da distrofina, causador da distrofia muscular através de modificações genéticas específicas. A criação de novas classes de terapêuticos que podem desencadear rearranjos no DNA genômico de maneira específica representa uma nova promessa para experimentos em terapia gênica. A tecnologia usada foi o RNA interferente (RNAi) que é utilizada para regulação da expressão gênica pós-transcricional. A Ku 70 é uma das proteínas específicas para a recombinação não homóloga, o RNAi foi usado na tentativa de atenuar a Ku70, prevalecendo então a expressão da recombinação homóloga, com intuito de corrigir a mutação gênica causadora da distrofia muscular em cães. Para tal avaliação, utilizamos linhagens de células tronco (CT) mesenquimais recentemente isoladas, oriundas de populações mononucleares da médula óssea de cães jovens afetados pela distrofia muscular, apresentando bons resultados em cultivo e caracterização. Este trabalho proporciona além da criação de uma nova terapêutica específica para a correção da distrofia muscular, o aumento do conhecimento e entendimento na indução de modificações genômicas em células, no desenvolvimento de novas classes de agentes terapêuticos moleculares que representam um grande potencial em estudos e no tratamento de várias doenças genéticas e infecciosas, degenerativas ou adquiridas. O presente trabalho apresenta métodos de isolamento e caracterização de células tronco-mesenquimais bem como a utilização de RNAi visando promover a recombinação homóloga entre o DNA transfectado e o alvo no DNA genômico.

The degenerative genetic diseases affect millions of children around the world. Among these diseases, muscular dystrophy, characterized as a monogenic disease can be treated at its source through gene therapy. Thus, this study proposes the correction of the gene that causes muscular dystrophy through genetic modification specific. The creation of new classes of therapeutics that can trigger rearrangements in the genomic DNA in a specific manner represents a new promise for gene therapy experiments. The technology will be used by RNA interference (RNAi) and that used to regulate gene expression post-transcriptional. The 70 Ku is a protein specific to the non-homologous recombination, RNAi was used in an attempt to mitigate the Ku70, then the prevailing expression of homologous recombination, aiming to correct the mutation that causes muscular dystrophy in dogs. For this evaluation, we use mesenchymal stem cell lines recently isolated populations derived from bone marrow mononuclear cells of young dogs affected by muscular dystrophy, presenting good results in characterization and culture. This work also provides the creation of a new specific therapy for the correction of muscular dystrophy, increased knowledge and understanding in the induction of genomic changes in cells in the development of new classes of molecular therapeutic agents have great potential in studies and treatment of various genetic and infectious diseases, degenerative or acquired. This paper presents methods for isolation and characterization of mesenchymal stem cells and the use of RNAi to promote homologous recombination between transfected DNA and genomic target DNA.