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terça-feira, 19 de abril de 2011

Plantas transgênicas criam medicamentos e vacina contra dengue

Feijão e alface contra a dengue
Duas pesquisas desenvolvidas no Brasil buscam a produção de medicamentos para diagnóstico e imunização da população contra os quatro tipos de dengue a partir da modificação genética de plantas.
Na Universidade Estadual do Ceará, o Laboratório de Bioquímica Humana usa o feijão de corda para produzir a proteína do vírus da dengue e obter a vacina.
Na Universidade de Brasília (UnB), o Departamento de Biologia Celular tenta produzir uma parte do vírus da dengue com alface e criar um reagente para detectar a doença.
Alface transgênica
A intenção dos pesquisadores da UnB é montar um kit para diagnóstico que seja mais barato do que o de origem animal (camundongo) e que o Brasil precisa importar parte da Austrália.
O kit terá um reagente produzido com alface na qual foi injetado o gene do vírus da dengue.
A alface transgênica produzirá uma partícula viral defeituosa que será aproveitada em reagente, a ser misturado ao sangue coletado. Conforme a reação, o medicamento indicará se o paciente está com os anticorpos do vírus da dengue.
Segundo o pesquisador Tatsuya Nagata, a alface é mais eficiente do que bactérias e leveduras tradicionalmente usadas na produção de vacinas. "Bactérias e leveduras têm um sistema celular mais primitivo do que o da alface. O sistema celular da planta é mais próximo do dos seres humanos", diz.
Nagata afirma que há vantagens em usar um vegetal em vez de reagentes extraídos diretamente de animais. Primeiro, é o fato de, não usando animais na pesquisa, não ter de sacrificá-los. A outra vantagem é que os técnicos de laboratório não correm risco de contaminação no momento de aplicar a injeção nos camundongos.
A pesquisa com reagentes ainda tem ainda dois anos de prazo, e os insumos serão testados em sangue infectado pela dengue e já armazenado pela Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz). As alfaces geneticamente modificadas são mantidas em local seguro e separado. Nagata não descarta a hipótese que, no futuro, a própria alface possa ser utilizada como vacina. "A metodologia está sugerindo isso, mas [a ideia] ainda não é aceita pelos especialistas em vacinação,porque a dosagem tem que ser corretamente medida."
Feijão de corda transgênico
No caso do feijão de corda, o propósito é retirar, diretamente da planta, a proteína para a vacina.
"Nós inserimos em um vetor os genes que produzem a proteína E do envelope dos quatro sorotipos do vírus da dengue. Em seguida, os introduzimos dentro das células da planta", explica a a bioquímica Maria Izabel Florindo Guedes, responsável pela pesquisa na Universidade Estadual do Ceará.
De acordo com Maria Izabel, à medida que as plantas crescem, as proteínas do vírus da dengue vão se multiplicando. É como se a planta se transformasse em uma biofábrica de grandes quantidades de proteínas do vírus da dengue. Após alguns dias, as plantas são coletadas, trituradas e as proteínas do vírus são extraídas (purificadas), acrescentou a bioquímica.
Segundo ela, as proteínas "candidatas vacinais" já foram usadas na imunização de camundongos. "Os resultados obtidos até o momento mostram que, devido aos altos títulos de anticorpos induzidos pelas proteínas heterólogas [compostas] produzidas em plantas, a proposta é viável e poderá abrir perspectivas para a produção da primeira vacina eficaz e de baixo custo contra a dengue."
Como se trata de um medicamento para imunização de pessoas, a vacina extraída do feijão de corda geneticamente modificado ainda passará por extenso estudo clínico, que ainda não tem previsão para começar, informa a pesquisadora responsável. Para ser usado no Brasil, todo medicamento tem de ser registrado na Agência de Vigilância Sanitária (Anvisa).

Injeção única poderá evitar danos de ataques cardíacos e derrames

Conquista para o coração
Um grupo internacional de pesquisadores acaba de anunciar que, a partir de uma nova descoberta, poderá desenvolver uma terapia que, com uma simples injeção, limitaria as consequências devastadoras de ataques cardíacos e derrames.
O estudo, que será publicado esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS), foi coordenado por Wilhelm Schwaeble, do Departamento de Infecção, Imunidade e Inflamação da Universidade de Leicester (Reino Unido), que descreveu o trabalho como "uma conquista nova e fascinante".
Segundo ele, a equipe já começou a transformar a pesquisa em novas terapias clínicas. O estudo foi feito em parceria com colaboradores do King's College London (Reino Unido), da Universidade Médica de Fukushima (Japão) e da Universidade Estadual de Nova York (Estados Unidos).
Socorro imediato após ataque cardíaco e derrames
"O foco principal do estudo consistiu em identificar um mecanismo molecular responsável pela resposta inflamatória exacerbada que pode causar uma destruição considerável nos tecidos e órgãos após a perda temporária do fornecimento de sangue - um fenômeno fisiopatológico conhecido como isquemia e reperfusão", disse.
"Limitando respostas inflamatórias nos tecidos privados de oxigênio é possível melhorar os resultados de forma dramática, aumentando a taxa de sobrevivência entre os pacientes que sofrem ataques cardíacos ou derrames cerebrais", afirmou Schwaeble.
"Também ficou demonstrado em animais que essa nova terapia potencial foi capaz de melhorar significativamente os resultados de cirurgias de transplante e pode ser aplicável a qualquer procedimento cirúrgico no qual a viabilidade do tecido estiver em risco devido à interrupção temporária do fluxo sanguíneo", afirmou.
"Essa é uma conquista fascinante na busca de novos tratamentos que possam reduzir de forma considerável o dano tecidual e deficiência nas funções dos órgãos, que ocorrem após isquemia em condições graves como ataques cardíacos e derrames", disse Schwaeble.
Inflamação excessiva
Os cientistas identificaram a enzima serina-protease associada à lectina ligadora de manose-2 (MASP-2, na sigla em inglês), encontrada no sangue e componente central da via das lectinas de ativação do complemento, um componente do sistema imunológico inato.
A via da lectina é responsável pela potencialmente devastadora resposta inflamatória do tecido, que pode ocorrer quando qualquer tecido ou órgão do corpo é reconectado ao suprimento sanguíneo depois de uma isquemia - uma perda temporária do fornecimento de sangue e do oxigênio que ele transporta.
Essa resposta inflamatória excessiva é, em parte, responsável pela morbidade e mortalidade associadas ao infarto do miocárdio e aos acidentes vasculares cerebrais (AVCs). Além disso, o trabalho indicou uma maneira de neutralizar essa enzima, aumentando um anticorpo terapêutico contra ele.
Uma única injeção de anticorpos em animais tem-se mostrado suficiente para interromper o processo molecular que leva à destruição de tecidos e órgãos que acompanha os eventos isquêmicos, resultando em danos significativamente menores.
Proteínas proprietárias
Nos últimos sete anos a equipe da Universidade de Leicester tem trabalhado em estreita colaboração com um parceiro comercial, a empresa Omeros, em Seattle (Estados Unidos), a fim de desenvolver anticorpos terapêuticos para a pesquisa e para aplicações clínicas.
A Omeros detém com exclusividade os direitos de propriedade intelectual das proteínas MASP-2 e de todos os anticorpos terapêuticos que visam a MASP-2. A empresa já começou a fabricação escalonada de um anticorpo para o uso em ensaios clínicos humanos.

Successful Strategy Developed to Regenerate Blood Vessels

ScienceDaily (Apr. 18, 2011) — Researchers at The University of Western Ontario have discovered a strategy for stimulating the formation of highly functional new blood vessels in tissues that are starved of oxygen. Dr. Geoffrey Pickering and Matthew Frontini at the Schulich School of Medicine & Dentistry developed a strategy in which a biological factor, called fibroblast growth factor 9 (FGF9), is delivered at the same time that the body is making its own effort at forming new blood vessels in vulnerable or damaged tissue. The result is that an otherwise unsuccessful attempt at regenerating a blood supply becomes a successful one.
Artist's rendering of blood vessels.
Their findings are published online inNature Biotechnology.

"Heart attacks and strokes are leading causes of death and disability .... Coronary bypass surgery and stenting are important treatments but are not suitable for many individuals," explains Dr. Pickering, a professor of Medicine (Cardiology), Biochemistry, and Medical Biophysics, and a scientist at the Robarts Research Institute. "Because of this, there has been considerable interest in recent years in developing biological strategies that promote the regeneration of a patient's own blood vessels."

This potential treatment has been termed 'therapeutic angiogenesis'. "Unfortunately and despite considerable investigation, therapeutic angiogenesis has not as yet been found to be beneficial to patients with coronary artery disease. It appears that new blood vessels that form using approaches to date do not last long, and may not have the ability to control the flow of blood into the areas starved of oxygen."

The work of Dr. Pickering and collaborators provides a method to overcome these limitations. This strategy is based on paying more attention to the "supporting" cells of the vessel wall, rather than the endothelial or lining cells of the artery wall. The research team found that by activating the supporting cells, new blood vessel sprouts in adult mice did not shrivel up and disappear but instead lasted for over a year. Furthermore, these regenerating blood vessels were now enveloped by smooth muscle cells that gave them the ability to constrict and relax, a critical process that ensures the right amount of blood and oxygen gets to the tissues.

"FGF9 seemed to 'awaken' the supporting cells and stimulated their wrapping around the otherwise fragile blood vessel wall" said Frontini, the first author of the manuscript. "The idea of promoting the supporting cellular actors rather than the leading actors opens new ways of thinking about vascular regeneration and new possibilities for treating patients with vascular disease."

Funding for the research was provided by the Canadian Institutes of Health Research, Heart and Stroke Foundation of Ontario, and Lawson Health Research Institute.

segunda-feira, 18 de abril de 2011

Potent new rat poisons killing California wildlife


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Randall Benton / rbenton@sacbee.com

Stella McMillin, an environmental scientist with the state Department of Fish and Game, below, performs a necropsy on a great horned owl in Rancho Cordova. Rat poison has been found in the livers of animals in both urban and wilderness areas.

Outside Palm Desert, a young bobcat dies mysteriously at a nature preserve. South of Nevada City, a farmer finds an owl dead near his decoy shed. In San Rafael, a red-shouldered hawk bleeds heavily from its mouth and nose before succumbing at an animal care center.

Each of those incidents shares a link to a widely used toxin that is turning up at dangerous levels in wildlife across California: rat poison.

Over the years, rat poison has spared state residents untold filth and disease. But a new generation of highly toxic, long-lasting poisons is killing not only rats, mice and ground squirrels, but whatever feeds on them, too.

As a result, toxins are rippling outward from warehouses to woodlands, from golf courses and housing complexes to marshes and nature sanctuaries. In California, the victims include bobcats, barn owls, red-tailed hawks, coyotes, kit foxes, kestrels and scores of other predators and scavengers.

"Rodenticides are the new DDT," said Maggie Sergio, director of advocacy at WildCare, a Bay Area wildlife rehabilitation center that has responded to dozens of poisoning cases. "It is an emergency, an environmental disaster. We are killing nature's own rodent control."

Researchers say the federal government has been slow to respond to the problem, which has been building for more than a decade. This June, after years of study, regulations take effect nationwide banning the most toxic, long-lasting rat poisons from hardware stores, big box home improvement centers and other consumer outlets.

But many feel the move does not go far enough, since the poisons can be purchased from other sources.

"We've been collecting data forever," said Stella McMillin, an environmental scientist with the pesticide investigations unit of the California Department of Fish and Game. "They took 10 years after we knew it was a problem. It was absolutely too long."

Research by McMillin and others shows that exposure to rat poison is widespread, especially in and near urban areas where pests, people and poison mix. Around Bakersfield, 79 percent of endangered San Joaquin kit foxes tested have turned up positive for rodenticide. Near Los Angeles, 90 percent of bobcats sampled had rat poison in their blood. "Basically, when we look for it, we find it," McMillin said.

The same is true all over. Seventy percent of owls sampled in western Canada had rat poison in their livers. In New York, half of 265 birds of prey tested were positive for poison. In Great Britain, one of every two barn owls tested was contaminated.

"The truth is, it's not just across the state but across the country and across the world," said Seth Riley, a wildlife ecologist with the National Park Service whose research has linked exposure to rat poison to a rare, often fatal form of mange in bobcats in Southern California.

The poison is turning up in wilder parts of California, too, alarming scientists. One such place is the central and southern Sierra Nevada, including Yosemite National Park, where it has been discovered in the livers of a rare weasel-like carnivore, the Pacific fisher.

"They are obviously getting this poison from somewhere," said Reg Barrett, professor of wildlife management at the University of California, Berkeley. "But we don't know where.

"Even if it doesn't kill animals outright, it could predispose them to predation, accidents and all kinds of things," Barrett said. "If you're running around half-gassed from poison like this, you're probably not functioning 100 percent."

Scientists worry that exposure might impair reproduction in some species – as it did with DDT – or trigger other kinds of harm. But such research is costly and often takes years to yield results.

"There is basically no budget to do any of this," said Barrett. "It's obviously a big enough problem that somebody has got to come up with the money."

Exams: Massive bleeding

All pesticides are potentially dangerous, of course, but rat poison is especially so because rats that eat it take days to sicken and die, making them ideal targets for predators.

"They become basically little poison pills," said Robert Hosea, an environmental scientist with the Fish and Game Department.

And once they die, their remains are toxic until they decompose. "Whatever eats them, gets it," Hosea said.

There is nothing subtle about the poison. It kills with gruesome brush strokes, robbing animals of their ability to clot blood, causing massive internal hemorrhaging. "What it does is turn your guts into soup. It's nasty stuff," said Barrett.

At a recent meeting, McMillin flashed a necropsy photo of a blood-soaked coyote across a screen. "It's hard to miss," she said. "You open it up and you have no doubt in your mind what happened."

Two tongue-twisting toxins turn up most often in wildlife: brodifacoum and bromadio-lone. On store shelves, they go by such names as D-Con, Havoc, Talon, Tomcat Ultra and Just One Bite.

Companies make the compounds super-lethal because many rats and mice have grown resistant to older poisons, such as warfarin. The new products are so toxic their use is forbidden in farm fields and restricted in and around homes, warehouses and other confined locations.

But these safeguards haven't prevented them from turning up in exceedingly wild locations, including the Sierra National Forest and Yosemite National Park, where 19 of 21 fishers sampled showed traces of rat poison – and one died from it.

"When I first heard about this, I thought it was a mistake," said McMillin. "Fishers live in old-growth forests. Where in the world are they getting exposed to anti-coagulants?

"The prevailing theory is it's because of marijuana farms in remote areas," she added. "In marijuana farms that are busted, there are a lot of pesticides. And obviously they are not being careful to use them legally."

The newer-generation poisons will become scarcer in June, when sales of small packets and blocks are banned. But larger bait blocks will still be available at farm stores. And licensed commercial pesticide applicators will still be able to use the stuff.

"Our hope is this will shrink the amount that is available," McMillin said. "But there is a big loophole. The homeowner who knows that the new products work a lot better can still get the products that are a problem."

Death of a bobcat kitten

Poison, of course, is not the only solution. "The biggest thing you can do to control rats and mice is, a) eliminate harborage, and b) eliminate their food supply," said Hosea. "If there is nothing for them to eat and nowhere for them to hide, they are going to be a lot more scarce."

But poison is convenient – and that's what Craig Ferrari chose when rats moved into his decoy shed outside Nevada City. Not long afterward, though, he found a dead great horned owl nearby.

"I thought to myself, I sure hope it didn't get poisoned by one of the rats," said Ferrari, a Christmas tree farmer and waterfowl enthusiast. "I'm trying to get rid of a rat, not go through the food chain."

Earlier this month, a University of California, Davis, lab tested the owl and found that it did indeed have rat poison in its liver – but not the kind Ferrari was using. McMillin, who necropsied the bird, said it likely died of starvation, not poison.

But could the rat poison have weakened it and impaired its ability to hunt? "We just don't know," she said.

Outside Palm Desert, rat poison is believed to have contributed to the death of a young bobcat at the University of California Boyd Deep Canyon Desert Research Center last year.

The facility's director, Allan Muth, awoke on June 28 to a startling sight outside his kitchen window: a half-grown bobcat kitten, lying on its side, breathing heavily near a water tray with an adult nearby.

"It was rather poignant," Muth said. "The adult would go over and occasionally paw the juvenile as if to get it to get up and move, and it wouldn't.

"Finally, the adult turned and walked away."

By early afternoon, the young bobcat was dead. Suspicious, Muth placed it in a freezer and later sent it to UC Davis.

Last week, it was examined by Andy Engilis Jr., curator of the school's Museum of Wildlife and Fish Biology.

"When we do a necropsy, generally the organs are intact and there is little blood," he said. "When I opened this animal up, it was engorged with blood. The only time I've seen that is with rodents exposed to anti-coagulant (poison). It was compelling."

To Engilis, the kitten's discovery near water was also significant. "Normally, when animals are subjected to anti-coagulant poisoning, they get real thirsty. They drink and drink and drink."




Cientistas mudam estratégia para vacina contra o HIV

Cientistas mudam estratégia para vacina contra o HIV
A mais promissora linha de pesquisas atual são os modelos de vacinas com base em resposta imune induzida por células T - os glóbulos brancos especializados em coordenar a resposta imune contra agentes infecciosos e tumores.
Vacinas de células T
Fracassaram, até agora, todas as tentativas de desenvolver uma vacina eficaz contra o HIV que possa ser aplicada em larga escala.
Mas, de acordo com David Watkins, professor do Departamento de Patologia e Medicina Laboratorial da Universidade de Wisconsin-Madison, todos os esforços foram válidos e acumularam conhecimento precioso a respeito do HIV.
A maior parte das vacinas testadas utiliza modelos com base em anticorpos. No entanto, a mais promissora linha de pesquisas atual, segundo Watkins, são os modelos de vacinas com base em resposta imune induzida por células T - os glóbulos brancos especializados em coordenar a resposta imune contra agentes infecciosos e tumores.
Watkins dirige o Laboratório de Pesquisa em Vacina para Aids, que possui uma das principais infraestruturas do mundo voltadas para testes de vacinas em primatas não humanos. Segundo ele, testes com macacos são fundamentais para o desenvolvimento de uma vacina eficaz, especialmente no caso das que se baseiam em imunidade celular.
Vacina eficaz
Uma vacina eficaz é, segundo Watkins, uma das principais prioridades de pesquisa na área de saúde, uma vez que cerca de 7 mil pessoas contraem o HIV-Aids diariamente em todo o mundo.
Segundo dados do Programa Conjunto das Nações Unidas sobre HIV-Aids, 7,5 milhões de pessoas viviam com Aids em todo o mundo em 1990. Em 2007, já eram 33 milhões de pessoas. Cerca de 270 mil crianças morrem anualmente por causa da doença.
Watkins esteve em São Paulo, onde participou do 6º Curso Avançado de Patogênese do HIV, realizado pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP). Durante o evento, o cientista concedeu a seguinte entrevista:
Houve avanços importantes, recentemente, no conhecimento sobre o HIV? Em que ritmo estão as pesquisas sobre o desenvolvimento de novas drogas e vacinas?
David Watkins - Temos aprendido muito sobre o HIV, hoje um vírus muito bem conhecido, o que tem permitido desenvolver continuamente novas drogas. Então, no aspecto do tratamento, avançamos incrivelmente com base no conhecimento da biologia do vírus.
No ano passado, houve um avanço importante relacionado a técnicas de profilaxia pré-exposição. Um estudo publicado no New England Journal of Medicine tornou-se um marco, na minha opinião, ao usar drogas para prevenir a infecção de maneira profilática.
As vacinas já se apresentam como um problema bem mais difícil.
Por quê?
Watkins - Porque normalmente elas são feitas com base em anticorpos e o HIV, provavelmente, possui um tipo de escudo exterior.
Esse escudo representa uma grande dificuldade, em primeiro lugar porque é coberto por um açúcar e, com isso, fica escondido do sistema imune.
Em segundo lugar, cada vírus é diferente do outro, especialmente nesse escudo exterior, que é conhecido como "envelope". Com isso, as estratégias clássicas de fabricação de vacinas com base em anticorpos têm sido de difícil aplicação para o caso do HIV.
Mesmo assim essas tentativas continuam?
Watkins - Sim, estão em curso e, mesmo tendo gerado um certo número de vacinas ineficazes, essas tentativas são muito importantes. Aprendemos muito sobre as estruturas cristalinas ao tentar utilizar esses anticorpos.
Mas, além desse tipo de vacinas com base em anticorpos, estamos trabalhando em modelos de vacinas que atuam na resposta imune das células-alvo do HIV. Isto é, vacinas com base em células T, concentradas em proteínas mais internas.
No caso das vacinas com base em imunidade celular, as dificuldades são diferentes?
Watkins - Novamente, vamos lidar com dificuldades de diversidade nas várias linhagens do vírus. Mas há menos diversidade nas proteínas internas. Então achamos que depende do vetor viral que vamos usar. Um dos vetores possíveis é o vírus da febre amarela, sobre o qual temos algumas colaborações com pesquisadores do Rio de Janeiro e de São Paulo.
Como são esses estudos?
Watkins - Tentamos identificar onde estão os alvos importantes no sistema imune. Observamos o controle da replicação dos vírus nos indivíduos, para descobrir para quais regiões do vírus eles estão mirando.
Quando fazemos uma vacina baseada em tecidos, temos dois pontos importantes: o que colocar dentro da vacina para atingir o vírus e os vetores que serão usados.
Na minha opinião, isso precisa ser testado em muitos experimentos diferentes, em primatas não humanos.
O modelo de vacina com base na resposta imunológica induzida é o mais importante neste momento?
Watkins - Sim, para nós a vacina com base em células T induzidas é a principal avenida de pesquisa atualmente. Tentamos fazer isso também para a dengue. E, claro, também trabalhamos no processo baseado em anticorpos, mas isso mostrou ser muito mais difícil, devido ao envelope de proteínas externo do vírus.
É possível dizer que houve quebras de paradigmas recentes na pesquisa sobre a vacina?
Watkins - Creio que sim. Alguns artigos, publicados há pouco mais de um ano, abriram a possibilidade de utilizar citomegalovírus como vetor. Nesses estudos sobre vacina, houve um controle da infecção viral em 50% dos macacos testados. Essa proteção foi conseguida provavelmente por células T, mas não temos certeza disso.
Os testes mostraram que o vírus teve apenas uma pequena replicação, como se estivéssemos conseguindo uma imunidade induzida pelas células T. A mudança de paradigma seria essa: uma vacina com base em células T poderia induzir esse tipo de medida de proteção.
O laboratório que o senhor coordena é conhecido por ter uma das principais estruturas de pesquisa para testes de vacinas em primatas no mundo. Por que isso é tão importante?
Watkins - Os primatas não humanos são muito importantes para testar vacinas e para analisar detalhadamente as respostas imunes em animais semelhantes ao homem. Então, desenvolvemos ao longo dos anos essa estrutura, que nos permite utilizar os modelos em macacos de uma maneira mais preditiva. Esses modelos possibilitam seguir todas as respostas imunes para o vírus no curso da infecção em macacos vacinados ou não.
Poderia falar sobre sua colaboração com cientistas brasileiros?
Watkins - Com o maior prazer. Temos uma forte colaboração com a equipe de Ésper Kallás [professor da FMUSP] e estamos trabalhando juntos para tentar entender os alvos do sistema imune. É uma relação muito produtiva.
Estamos também tentando abordar a dengue: desenvolvemos alguns peptídeos que foram testados em macacos infectados com a dengue e queremos testá-los em humanos.
Nessa área, tenho uma importante colaboração com Myrna Bonaldo e Ricardo Galler, do Instituto Fiocruz, no Rio de Janeiro. Eles estão desenhando vacinas para febre amarela que pretendemos começar a testar nos próximos três meses.