Abstract: A deficiência de hormônio de crescimento (DGH) é a deficiência mais comum entre os hormônios pituitários. A terapia utilizada atualmente consiste de injeções diárias de hormônio de crescimento humano recombinante (r-hGH), entretanto esta terapia apresenta alguns inconvenientes, como a necessidade de frequentes injeções de r-hGH durante um longo período de vida, dependendo da severidade da deficiência, e o alto custo do hormônio, em razão dos dispendiosos processos de purificação. Uma alternativa ao tratamento padrão seria aquele no qual fossem evitados estes tipos de inconvenientes e o processo de liberação da proteína fosse sustentável, por um longo período e promovesse níveis normais e sustentáveis do fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I), o principal mediador dos efeitos do GH. Uma alternativa é a terapia gênica in vivo, baseada na administração de DNA plasmidial em diversos órgãos/tecidos, seguida de eletroporação. É considerada uma metodologia bastante promissora e que tem sido alvo de vários estudos para diversos tipos de deficiências sistêmicas. Neste trabalho foram realizadas diversas administrações de um plasmídeo contendo o gene do hormônio de crescimento humano, nos músculos quadríceps exposto ou tibial anterior sem exposição, seguidas de eletroporação, em camundongos anões e imunodeficientes (lit/scid) com 40-80 dias de idade, na tentativa de obter uma correção fenotípica do nanismo, mediante a avaliação de parâmetros de crescimento. A administração deste plasmídeo no músculo tibial anterior, em camundongos com a idade inicial de 40 dias, foi capaz de proporcionar uma normalização dos níveis de mIGF-I, quando comparados aos dos camundongos não-deficientes de GH. Além disso, foram obtidos valores de catch-up dos parâmetros de crescimento longitudinal de 36-77%. Visando uma maior eficiência na expressão de GH, foram construídos plasmídeos parentais, e a partir destes, foram produzidos minicírculos de DNA com os promotores do CMV e Ubiquitina C e com os cDNAs de hGH e mGH. Estes minicírculos de DNA foram transfectados em células HEK 293 e foram até 2 vezes mais eficientes em relação aos plasmídeos convencionais com o promotor do CMV. Estes dados são bastantes promissores e abrem caminho para ensaios mais eficientes, utilizando este tipo de protocolo de terapia gênica para a DGH, visando uma normalização de todos os parâmetros de crescimento.

Palavras-Chave: biotechnology; biological regeneration; genetics; biological repair; dna repair; plasmids; hormones; endocrine glands; pituitary gland; animal growth; diseases; immunotherapy; electric fields; transformers; animal cells; cell cultures; permeability; cell membranes; cell constituents

HIGUTI, ELIZA. Correção fenotípica do nanismo avaliada por diferentes parâmetros de crescimento após administração de DNA plasmidial em modelo animal de deficiência isolada do hormônio do crescimento. Orientador: Cibele Nunes Peroni. 2016. 97 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-07032016-091035. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26374. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Todos os organismos vivos estão constantemente expostos a uma variedade de agentes que podem causar modificações químicas e/ou estruturais no DNA, afetando processos essenciais como replicação e transcrição. Ao longo da evolução várias estratégias de reparo do DNA foram desenvolvidas para remover essas modificações, prevenindo o efeito citotóxico ou mutagênico dessas lesões. Mutações no mtDNA são frequentemente observadas em inúmeras patologias, o que reflete em alterações metabólicas ou até mesmo atenuação da resposta apoptótica a terapias antineoplásicas. Para manter a integridade genômica mitocondrial, alguns mecanismos de reparo são recrutados à organela, principalmente a via de reparo por excisão de bases, BER. No núcleo, a proteína supressora de tumor p53 colabora para a manutenção da estabilidade do DNA, em parte pela estimulação direta da via BER. Em resposta a certos estímulos celulares, p53 transloca-se para a mitocôndria, onde pode desencadear uma resposta apoptótica. Entretanto, foi demonstrado anteriormente que p53 pode estimular a atividade catalítica da DNA polimerase mitocondrial, DNA polimerase gama (pol γ), que participa da replicação e do reparo do mtDNA. Sendo assim, nesse trabalho buscou-se compreender, molecularmente, essa interação entre p53 e pol γ durante a modulação de BER em mitocôndrias de células humanas, investigando se: i) p53 se associa fisicamente a pol γ; ii) a proteína TFAM modula o papel de p53 no reparo do DNA em mitocôndrias; e iii) a translocação de p53 para a mitocôndria é mediada por processos redox durante o reparo do mtDNA. Para isso, métodos bioquímicos e moleculares foram empregados nos estudos da interação entre essas proteínas. Em conjunto, os resultados sugerem o envolvimento da proteína p53 no reparo por excisão de bases em mitocôndrias de células humanas, e a dependência de sua interação com TFAM e pol γ para o sustento dessa via. Isso reforça a importância dessas proteínas para a manutenção da estabilidade genômica mitocondrial e, provavelmente, para a função mitocondrial.

Palavras-Chave: phosphoproteins; proteins; radioimmunoassay; antigens; tumor cells; mammals; in vivo; neoplasms; excision repair; biological recovery; mitochondria; cell constituents; dna polymerases; dna repair; gamma radiation; resource development; comparative evaluations

GODOY, FELIPE A. Estudo do papel da proteína p53 em reparo por excisão de bases em mitocôndrias de células de mamíferos. Orientador: Valter Arthur. 2018. 113 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-21062018-090338. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29589. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A deficiência de hormônio de crescimento (DGH) é tratada convencionalmente com repetidas injeções do hormônio recombinante. Este trabalho teve como objetivo estabelecer uma alternativa de tratamento baseada na transferência dos genes do hormônio de crescimento humano (hGH) ou de camundongo (mGH), em camundongos anões lit/lit ou lit/scid, mediante administração de DNA plasmidial associada à eletrotransferência, com a finalidade de atingir a máxima recuperação de crescimento em comparação ao camundongo normal (catch-up growth). Inicialmente foi realizada a administração do plasmídeo contendo o gene do mGH no músculo quadríceps exposto ou tibial anterior (TA) não exposto. Utilizando diferentes condições de eletrotransferência, baseadas em pulsos alternados de baixa (100 V/cm) e alta (1000 V/cm) voltagem (HV/LV, HV/8LV) ou em pulsos seguidos de baixa voltagem (8 pulsos de 150 V/cm), o músculo TA na condição HV/LV apresentou os maiores níveis de expressão de mGH: 6,7 ± 2,5 ng/mL. O tempo de exposição e a quantidade da enzima hialuronidase (HI) necessária para a eletrotransferência foram também analisados. O tempo de 30 minutos e a dose de 20 U de HI proporcionaram os melhores resultados de expressão. Diferentes quantidades de DNA foram também testadas, mas a administração de 50 &mu;g DNA/animal foi confirmada como a melhor. Na padronização do volume de solução do plasmídeo administrado no TA, foi observado que a injeção de 20 &mu;L de DNA apresentou expressão significativamente maior da proteína em comparação a de 10 &mu;L. Buscando uma maior expressão de GH, foi realizado experimento adicionando poli-L-glutamato ao diluente do DNA, comparando também diferentes condições de eletrotransferência (HV/LV e 375 V/cm). A condição de 375 V/cm, sem a adição do polímero, proporcionou as maiores concentrações, tanto de hGH como de mGH, no soro de camundongos lit/scid e lit/lit, respectivamente. Quando utilizados 3 pulsos de 375 V/cm e a administração do plasmídeo com o gene do mGH em dois locais de cada músculo TA, foram obtidos os mais altos níveis de expressão atingindo 14,7 ± 3,7 ng mGH/mL. Estes foram os parâmetros utilizados em um bioensaio, no qual foi também determinada a medida do comprimento inicial e final do fêmur por radiografia. Neste bioensaio de 36 dias, a curva de crescimento dos camundongos lit/lit tratados foi similar a de camundongos heterozigotos não tratados e os níveis de mGH do grupo DNA foram significativamente maiores (P<0,0002) em relação ao grupo controle. Os camundongos tratados também apresentarem concentração de mIGF-I no soro superior a do grupo controle. Considerando os parâmetros de crescimento avaliados, o grupo tratado com DNA apresentou percentuais de incremento altamente significativos em relação ao grupo controle, com P<0,001 para o peso corpóreo e P<0,002 para o comprimento do corpo, da cauda e para ambos os fêmures, com valores de catch-up da ordem de 79% para o comprimento dos fêmures. Podemos concluir que foi estabelecida uma metodologia eficiente de transferência gênica não viral, que poderá levar a uma completa normalização de crescimento de camundongos anões mediante utilização de animais mais jovens, como mencionado na literatura e em trabalho recente do nosso grupo.

Palavras-Chave: biological repair; in vivo; mice; somatostatin; hormones; gene therapy; immunotherapy; gene amplification; gene recombination; growth factors; dna repair; dna damages; electromagnetic interactions; bioassay; comparative evaluations

LIMA FILHA, ELIANA R. Otimização de parâmetros de transferência in vivo do gene do hormônio de crescimento visando a correção fenotípica de camundongos anões. Orientador: Cibele Nunes Peroni. 2016. 73 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-29072016-145236. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26805. Acesso em: $DATA.

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