Búsqueda e identificación de polimorfismos en genes asociados con una efectividad farmacológica disminuida. Caracterización molecular, hallazgos bioquímicos y clínicos y su respectiva correlación con la respuesta farmacológica en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas.

En medicina, es frecuente encontrar diferencias en la respuesta de una misma droga en distintos individuos. Algunos factores que contribuyen con esta respuesta diferencial incluyen variables como edad, biodisponilidad y absorción gastro-intestinal de los medicamentos, interacción entre fármacos, hábitos alimentarios y factores genéticos. Dentro de los factores genéticos, encontramos polimorfismos genéticos que afectan la absorción, el metabolismo y el transporte de fármacos, como así también receptores de los mismos y/o, la interacción con otros genes. Algunos polimorfismos genéticos que contribuyen a una respuesta farmacológica disminuida han sido descriptos en patologías como, la hipercolesterolemia, artritis reumatoidea, cáncer, diabetes, hipertensión arterial, esquizofrenia, asma, hepatitis C y SIDA, entre otras. Nuestro estudio pretende: I) Identificar polimorfismos en genes que codifican para enzimas metabolizadoras de fármacos, para canales iónicos y, para receptores de fármacos (como por ejemplo polimorfismos en el receptor beta 2 adrenérgico en pacientes tratados con salbutamol que presentan bronquiolitis). II) Identificar la presencia de un polimorfismo en el gen CES 1 que codifica para la enzima carboxilesterasa 1 (en una población hospitalaria), que participa en la activación de la prodroga oseltamivir utilizada en el tratamiento de la Gripe A (H1N1). Los resultados obtenidos podrán ser de gran utilidad en el tratamiento médico, ya que permitirá optimizar el uso de fármacos, disminuir los efectos secundarios causados por los mismos, y proponer el empleo de otros fármacos.

Homocisteína e polimorfismos dos genes MTHFR e VEGF: impacto na doença arterial coronariana

FUNDAMENTO: Polimorfismos em genes relacionados ao desenvolvimento da aterosclerose, angiogênese e metabolismo da homocisteína (Hcy) podem ser fatores de risco para a doença arterial coronariana (DAC). OBJETIVO: Avaliar o efeito dos polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T na DAC e a associação desses polimorfismos com a gravidade e a extensão das lesões ateroscleróticas e concentrações de Hcy. MÉTODOS: 244 indivíduos foram avaliados através de angiografia coronariana e incluídos no estudo (145 com DAC e 99 indivíduos-controle). Os polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T foram investigados através das técnicas de PCR-SSCP e PCR-RFLP, respectivamente. Os níveis de homocisteína plasmática foram mensurados através de cromatografia líquida/espectrometria de massa seqüencial (CL/EMS). RESULTADOS: Não houve diferença significante em relação à distribuição de alelos e genótipos entre os grupos, para ambos os polimorfismos. A análise univariada mostrou uma freqüência maior do genótipo VEGF -2578AA no grupo com doença em três vasos (p=0,044). Além disso, o genótipo VEGF -2578CA foi observado mais freqüentemente entre indivíduos com <95% de estenose (p=0,010). Após ajuste para outros fatores de risco para DAC em um modelo multivariado, observou-se que o polimorfismo VEGF C-2578A não era um correlato independente da DAC (p=0,688). O polimorfismo MTHFR não mostrou qualquer relação com a extensão e/ou gravidade da DAC. O polimorfismo MTHFR C677T não mostrou uma associação direta com hiperhomocisteinemia ou aumento das concentrações médias de Hcy no plasma. CONCLUSÃO: Embora haja uma aparente associação entre o polimorfismo VEGF C-2578A e o desenvolvimento de aterosclerose coronariana, essa associação não é independente dos fatores de risco cardiovasculares convencionais.

Amplificação dos genes que codificam a endotelina-1 e seus receptores em valvas mitrais reumáticas

FUNDAMENTO: As cardiopatias são doenças de alta prevalência, sendo a cardite reumática uma doença de grande relevância em países em desenvolvimento. As alterações em câmaras cardíacas esquerdas se associam à disfunção endotelial, com aumento dos níveis de endotelina-1 (ET-1) e consequências sobre a circulação pulmonar, muitas vezes determinando a hipertensão pulmonar (HP). No entanto, a presença de ET-1 e seus receptores na própria valva mitral, promovendo alterações vasculares pulmonares e aumentando a deformação valvar reumática, ainda é um assunto não abordado na literatura. OBJETIVO: Determinar, mediante técnicas moleculares, a expressão dos genes da endotelina e dos seus receptores em valvas mitrais reumáticas. MÉTODOS: 27 pacientes submetidos à troca valvar mitral tiveram seu tecido valvar analisado, a fim de determinar a presença de genes de ET-1 e seus receptores A e B. Foram feitas análises histológica e molecular das valvas (divididas em fragmentos M1, M2 e M3) e colhidos dados clínicos e epidemiológicos dos pacientes. Foram divididos em três grupos: valvopatia mitral, mitroaórtica e pacientes reoperados. RESULTADOS: O estudo mostrou a manifestação do gene da ET-1 em 40,7% dos espécimes e de seu receptor A em todas as amostras, com manifestação minoritária do gene do receptor B (22,2%). CONCLUSÃO: Todos os pacientes expressaram a presença do gene do receptor A. Não houve diferença estatística quanto à gravidade da doença, expressa em classe funcional, e aos subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados), ou quanto à expressão dos genes da ET-1 e seus receptores entre os subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados).

Survival and Predictive Factors of Lethality in Hemodyalisis: D/I Polymorphism of The Angiotensin I-Converting Enzyme and of the Angiotensinogen M235T Genes

Background: End-stage kidney disease patients continue to have markedly increased cardiovascular disease morbidity and mortality. Analysis of genetic factors connected with the renin-angiotensin system that influences the survival of the patients with end-stage kidney disease supports the ongoing search for improved outcomes. Objective: To assess survival and its association with the polymorphism of renin-angiotensin system genes: angiotensin I-converting enzyme insertion/deletion and angiotensinogen M235T in patients undergoing hemodialysis. Methods: Our study was designed to examine the role of renin-angiotensin system genes. It was an observational study. We analyzed 473 chronic hemodialysis patients in four dialysis units in the state of Rio de Janeiro. Survival rates were calculated by the Kaplan-Meier method and the differences between the curves were evaluated by Tarone-Ware, Peto-Prentice, and log rank tests. We also used logistic regression analysis and the multinomial model. A p value ≤ 0.05 was considered to be statistically significant. The local medical ethics committee gave their approval to this study. Results: The mean age of patients was 45.8 years old. The overall survival rate was 48% at 11 years. The major causes of death were cardiovascular diseases (34%) and infections (15%). Logistic regression analysis found statistical significance for the following variables: age (p = 0.000038), TT angiotensinogen (p = 0.08261), and family income greater than five times the minimum wage (p = 0.03089), the latter being a protective factor. Conclusions: The survival of hemodialysis patients is likely to be influenced by the TT of the angiotensinogen M235T gene.

Genes, chromosomes and development

Procura-se mostrar, no presente artigo, que nenhuma teoria micromerista consegue explicar os fenômenos genéticos, por não ser possível conferir a partículas a independência funcional relacionada com o trabalho que devem exercer de maneira específica no organismo. O fato dos gens se encontrarem em tôdas as células do organismo em desenvolvimento, mostra que essas entidades desenvolvem distintas atividades em diferentes tecidos. Mas acontece, que nem a microscopia eletrônica, nem a bioquímica, consegue descobrir nos cormossômios algo que possa corresponder ao conceito de gen-conta-de rosário da genética clássica. Entretanto, o cromossômio considerado como um todo pode com vantagem substituir os gens no seu papel de determinar os caracteres do organismo. Admitindo-se que os cromossômios se determinam com as células de que fazem parte, uns para trabalhar nos esboços de asas, outros nos de olhos, patas ou outras estruturas, compreende-se fàcilmente, que, por intermédio de distintos membros do clone que se inicia com a primeira divisão do ovo, uma dada sorte de cromossômio, funcionando como um todo especializado, pode exercer as atividades específicas que lhe são atribuídas. E isso, de pleno acôrdo com a embriologia experimental.

Early life stress-induced histone acetylations correlate with activation of the synaptic plasticity genes Arc and Egr1 in the mouse brain

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2013

Cultured human fetal astrocytes can be induced by interferon-gamma to express HLA-DR.

Interferon-gamma (IFN-gamma) modulates the expression of Class II major histocompatibility antigens (MHC), thus providing a potential regulatory mechanism for local immune reactivity in the context of MHC-restricted antigen presentation. Within the central nervous system (CNS), the expression of MHC Class II antigens has been demonstrated on human reactive astrocytes and glioma cells. In order to investigate the modulation of HLA-DR on normal astrocytes, two cell lines were grown from a 20-week-old fetal brain. In situ none of the fetal brain cells expressed HLA-DR as determined by immunohistology on frozen tissue sections. The two cell lines, FB I and FB II, expressed GFAP indicating their astrocytic origin. FB I was HLA-DR negative at the first tissue culture passages, but could be induced to express HLA-DR when treated with 500 U/ml IFN-gamma. FB II was spontaneously HLA-DR positive in the early passages, lost the expression of this antigen after 11 passages and could also be induced to express HLA-DR by IFN-gamma. The induction of HLA-DR expression was demonstrated both by a binding RIA and by immunoprecipitation using a monoclonal antibody (MAB) directed against a monomorphic determinant of HLA-DR. The HLA-DR alloantigens were determined on FB II cells after IFN-gamma treatment, by immunofluorescence and by cytotoxicity assays, and were shown to be DR4, DR6, Drw52, DRw53 and DQwl. These results show that human fetal astrocytes can be induced to express HLA-DR by IFN-gamma in vitro and support the concept that astrocytes may function as antigen-presenting cells.

Redirecció de l'especificitat de les cél·lules T contra epítops del VIH restringit per la HLA-A2 mitjaçant transferència genética

Existeixen creixents evidències què la resposta dels limfòcits T CD8+ alpha beta citotòxics (CTLs) és un element fonamental en la infecció produïda pel VIH. Les CTLs VIH especifiques es consideren molt importants en la reducció de la càrrega viral i en la contenció de la infecció. Encara que la combinació dels antiretrovirals (HAART) ha suposat una millora considerable en la lluita contra el VIH induint una important reducció de la càrrega viral i augmentant el nombre de cèl•lules T CD4+, diverses complicacions han fet ressaltar la necessitat de noves alternatives terapèutiques. Les complicacions inclouen: manca de recuperació d’una resposta immune sòlida contra el VIH, toxicitat a llarg termini de la teràpia i el descobriment que les cèl•lules T CD4+ constitueixen un reservori pel virus. Les noves alternatives controlaran la replicació viral i reconstituiran la immunitat. L’eficàcia de la immunoteràpia cel•lular amb transferència adoptiva de CTLs virals específics s’ha provat en diferents infeccions virals humanes, incloent el VIH. Proposem una modificació de la immunoteràpia adoptiva redirigint l’especificitat de les cèl•lules T contra el VIH mitjançant la transfecció dels gens del TCR. En aquest assaig preclínic, ens aprofitarem de la tecnologia dels animals transgènics per les molècules de HLA, amb la finalitat de generar TCRs d’alta afinitat dirigits contra epitops del VIH restringits per la molècula HLA. Aquests TCRs seran induïts in vivo i seleccionats in vitro. Les cadenes alpha i beta dels TCRs VIH específics procedents de les CTLs seran clonades mitjançant tècniques de biologia molecular. Aquests TCRs VIH específics seran transferits a cèl•lules T CD8+ humanes i la seva especificitat i capacitat citolítica contra cèl•lules diana que presentin antígens de VIH-1 s’estudiaran mitjançant la combinació de diverses tècniques noves (FCC, transfecció mitjançant Nucleoefector). Finalment, una construcció retroviral adient per la seva transducció en cèl•lules T humanes s’establirà amb un TCR òptim seleccionat.

Effect of single nucleotide polymorphisms in cytochrome P450 isoenzyme and N-acetyltransferase 2 genes on the metabolism of artemisinin-based combination therapies in malaria patients from Cambodia and Tanzania.

The pharmacogenetics of antimalarial agents are poorly known, although the application of pharmacogenetics might be critical in optimizing treatment. This population pharmacokinetic-pharmacogenetic study aimed at assessing the effects of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in cytochrome P450 isoenzyme genes (CYP, namely, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A4, and CYP3A5) and the N-acetyltransferase 2 gene (NAT2) on the pharmacokinetics of artemisinin-based combination therapies in 150 Tanzanian patients treated with artemether-lumefantrine, 64 Cambodian patients treated with artesunate-mefloquine, and 61 Cambodian patients treated with dihydroartemisinin-piperaquine. The frequency of SNPs varied with the enzyme and the population. Higher frequencies of mutant alleles were found in Cambodians than Tanzanians for CYP2C9*3, CYP2D6*10 (100C → T), CYP3A5*3, NAT2*6, and NAT2*7. In contrast, higher frequencies of mutant alleles were found in Tanzanians for CYP2D6*17 (1023C → T and 2850C → T), CYP3A4*1B, NAT2*5, and NAT2*14. For 8 SNPs, no significant differences in frequencies were observed. In the genetic-based population pharmacokinetic analyses, none of the SNPs improved model fit. This suggests that pharmacogenetic data need not be included in appropriate first-line treatments with the current artemisinin derivatives and quinolines for uncomplicated malaria in specific populations. However, it cannot be ruled out that our results represent isolated findings, and therefore more studies in different populations, ideally with the same artemisinin-based combination therapies, are needed to evaluate the influence of pharmacogenetic factors on the clearance of antimalarials.

Redirection of T cells by delivering a transgenic mouse-derived MDM2 tumor antigen-specific TCR and its humanized derivative is governed by the CD8 coreceptor and affects natural human TCR expression.

Retroviral transfer of T cell antigen receptor (TCR) genes selected by circumventing tolerance to broad tumor- and leukemia-associated antigens in human leukocyte antigen (HLA)-A*0201 (A2.1) transgenic (Tg) mice allows the therapeutic reprogramming of human T lymphocytes. Using a human CD8 x A2.1/Kb mouse derived TCR specific for natural peptide-A2.1 (pA2.1) complexes comprising residues 81-88 of the human homolog of the murine double-minute 2 oncoprotein, MDM2(81-88), we found that the heterodimeric CD8 alpha beta coreceptor, but not normally expressed homodimeric CD8 alpha alpha, is required for tetramer binding and functional redirection of TCR- transduced human T cells. CD8+T cells that received a humanized derivative of the MDM2 TCR bound pA2.1 tetramers only in the presence of an anti-human-CD8 anti-body and required more peptide than wild-type (WT) MDM2 TCR+T cells to mount equivalent cytotoxicity. They were, however, sufficiently effective in recognizing malignant targets including fresh leukemia cells. Most efficient expression of transduced TCR in human T lymphocytes was governed by mouse as compared to human constant (C) alphabeta domains, as demonstrated with partially humanized and murinized TCR of primary mouse and human origin, respectively. We further observed a reciprocal relationship between the level of Tg WT mouse relative to natural human TCR expression, resulting in T cells with decreased normal human cell surface TCR. In contrast, natural human TCR display remained unaffected after delivery of the humanized MDM2 TCR. These results provide important insights into the molecular basis of TCR gene therapy of malignant disease.