Lentivirus vectors fail to deliver transgenes into bovine zygotes after co-incubation with sperm during in vitro fertilization / [Lentivírus falham na entrega de transgenes em zigotos bovinos após coincubação com espermatozoide, durante fertilização in vitro]

As vantagens dos animais transgênicos têm sido demonstradas em diferentes aplicações, entretanto muitas metodologias usadas para gerar animais geneticamente modificados (GM) apresentam baixas taxas de eficiência. O objetivo deste estudo foi avaliar a entrega dos vetores lentivirais (VLs) em zigotos durante a fertilização in vitro (FIV), para gerar embriões GM, com o gene da proteína verde fluorescente (GFP) ou do fator IX de coagulação humana (FIX). Vetores lentivirais com os genes GFP (pLGW-GFP-LV) ou FIX (pLWE2-FIX-LV) foram utilizados na FIV ou na cultura de embriões in vitro (CIV). A coincubação de pLWE2-FIX-LV com espermatozoides e complexos oócitos-células do cumulus (COCs) durante a FIV diminuiu (P<0,05) as taxas de clivagem e de blastocistos, enquanto com pLGW-GFP-LV diminuiu (P<0,05) a taxa de blastocisto quando se comparou ao controle sem VL. A coincubação de pLWE2-FIX-LV e pLGW-GFP-LV com presumíveis zigotos durante a CIV não afetou (P>0,05) o desenvolvimento embrionário. A expressão da proteína GFP não foi detectada em embriões após a coincubação de FIV ou CIV, embora as células do cumulus expressassem a proteína até o dia oito de cultivo in vitro. Reações em cadeia da polimerase (PCR) não detectaram os genes GFP ou FIX em embriões, mas ambos foram detectados em células do cumulus. Assim, a coincubação de VL com espermatozoide bovino e COCs não é eficaz para produzir embriões geneticamente modificados por meio de FIV.(AU)

Non-Viral gene transfer to the tendon: comparison of two methods / Transferência gênica não viral para tendão: comparação de dois métodos

Tendons are part of the connective tissue that joins muscle to bone. Tendon injuries are a problem, since they have a poor ability to regenerate spontaneously. Alternative treatments involving the injection of local growth factors and gene transfer has been evaluated. Thus, we compared two methods for non-viral gene transfer tendons, using the GFP gene as reporter gene. Methods: Wistar rats had the medial quadriceps tendon exposed and the plasmid was transferred by direct injection or complexed with liposomes. Quantification of GFP in the tendom and in the spleen was evaluated by histological analysis with a fluorescence microscope. Results: gene transfer to the tendon was successfully obtained in both treatments. Lipoplex, as expected, showed the highest efficiency in transducing tenocytes, however we have found GFP expression also in the spleen. Naked DNA also showed fluorescence values above the control group and the signal was limited to the tendom. Discussion: the use of GFP as a reporter gene is a classical approach to evaluate gene transfer efficiency. Non-viral gene transfer methods are safe but show low levels of transduction and transient expression. For tendon repair, however, these characteristics may prove beneficial because a transient expression may be desirable to avoid the risk of adverse effects. GFP distribution in the spleen was probably a result of lipoplexes uptake by cells from the reticular endothelial system. Conclusion: taking into account the distribution of GFP in another tissue when using lipoplex, we believe that naked DNA is a more appropriate way to perform gene transfer to the tendon, ensuring safety, low cost and easy handling

Injúrias no tendão representam um problema, uma vez que estes têm pobre capacidade de regeneração espontânea. Tratamentos envolvendo injeção local de fatores de crescimento e transferência gênica tem sido avaliados. Assim, comparamos dois métodos de transferência gênica não viral para tendões, usando o gene GFP como gene repórter. Métodos: ratos Wistar tiveram a porção medial do tendão quadriciptal exposto e o plasmídeo foi transferido através de injeção direta ou complexado com lipossoma. A quantificação de GFP no tendão e no baço foi avaliada por análise histológica. Resultados: a transferência gênica para o tendão foi obtida com sucesso nos dois tratamentos. Lipoplexo demonstrou maior eficiência na transfecção, porém a presença de GFP foi detectada também no baço. A transfecção com DNA nu demonstrou valores de fluorescência superiores ao grupo controle e o sinal foi limitado ao tendão. Discussão: o uso de GFP como gene repórter é uma abordagem clássica para avaliar a eficiência da transferência de genes. A transferência não-viral é segura embora apresente expressão transiente. Para o reparo do tendão, no entanto, essas características podem ser benéficas, pois uma expressão transiente pode ser desejável para evitar o risco de efeitos adversos. A distribuição de GFP no baço foi provavelmente resultado da absorção dos lipoplexos por células do sistema retículo endotelial. Conclusão: Tendo em conta a distribuição de GFP em outro tecido quando utilizamos lipoplexo, pensamos que o DNA nu é uma forma mais adequada para realizar a transferência de genes para o tendão, garantindo segurança, baixo custo e fácil manuseio

Terapia genica:pperspectivas y consideraciones eticas en relacion con su aplicacion / Genetic therapy: Perspectives and ethical considerations of its application

La Terapia Génica es una metodología que aborda la inserción de material genético en un individuo para tratar una enfermedad ya sea de forma directa (in vivo) o indirectamente, a través del uso de células como vehículo de liberación (ex vivo). La aplicación de este procedimiento conlleva la aparición de riesgos, por lo cual ha despertado un gran dilema ético. Hasta el momento, en humanos, solo se ha practicado la terapia somática y a pesar de que se ha avanzado considerablemente en las investigaciones y ensayos, aún existen problemas que limitan su uso. Tal es el caso del empleo de vectores virales que pueden causar inflamación y toxicidad en el tejido hospedero. La posibilidad de aplicación de la Terapia Génica depende de múltiples factores como son:tipo y patrón de herencia, tipo de mutación, tamaño del gen,control génico ytejido donde se manifieste la enfermedad.A pesar de las dificultades que aún se presentan, existe un consenso a favor de la aplicación de este procedimiento, siempre y cuando los beneficios sean mayores que los riesgos. La terapia germinal ha sido rechazada por muchos científicos porque sus ventajas no compensan los peligros asociados a la misma, además de que existen alternativas terapéuticas con el mismo potencial y que no comparten los mismos riesgos. Hasta el momento, se han realizado varios protocolos clínicos de Terapia Génica y los resultados han sido prometedores lo que posibilita la continuación de su aplicación en un futuro inmediato.

Genetic therapy is a methodology that approaches the incorporation of genetic material in an individual to treat a disease by direct way (in vivo) or in an indirect way through the use of cells as a vehicle of liberation (ex vivo). This procedure's application carries on the onset of risks; therefore it has awakened a great ethical dilemma. So far, in humans, only somatic practice therapy has been done and even when great advances have been achieved in research and assays, there are still limiting problems for its use. That is the case of viral vectors that can cause inflammation and toxicity in the host. The possibility of genetic therapy application, depend on numerous factors such as: type and pattern of inheritance, mutation type, gene size, genetic control and the tissue where the disease is patent. In spite of the still present difficulties, there is a consensus in favour of this procedure's application as long as the benefits are greater than risks. Germinal therapy has been rejected by many scientists because its advances do not compensate the associated dangers, besides; there are better therapeutic alternatives without the risks. So far, several clinical protocols of genetic therapy have been done and they show promising results, which allow the continuation of its application in an immediate future.

Dopaje genético: transferencia génica y su posible detección molecular / Gene doping: gene transfer and possible molecular detection

El uso de sustancias prohibidas en el deporte con el propósito de incrementar el rendimiento en las competencias deportivas ha provocado que los organismos internacionales en el ámbito deportivo, como el COI y la WADA, traten de tomar medidas en contra del dopaje. Uno de los métodos más recientes de dopaje es el denominado dopaje genético, definido como el uso no terapéutico de genes, elementos genéticos y/o células que tienen la capacidad de incrementar el rendimiento atlético. Ahora bien, el dopaje genético no es fácil de detectar y puede tener consecuencias graves. Es necesario usar técnicas de biología molecular para conocer la diferencia entre un genoma “normal” y un genoma “alterado”, desarrollar métodos analíticos y moleculares en los laboratorios de control del dopaje y trabajar en políticas apropiadas para evitar el uso no terapéutico de genes.

The use of illegal substances in sports to enhance athletic performance during competition has caused international sports organizations such as the COI and WADA to take anti doping measures. A new doping method know as gene doping is defined as [quot ]the non-therapeutic use of genes, genetic elements and/or cells that have the capacity to enhance athletic performance[quot ]. However, gene doping in sports is not easily identified and can cause serious consequences. Molecular biology techniques are needed in order to distinguish the difference between a [quot ]normal[quot ] and an [quot ]altered[quot ] genome. Further, we need to develop new analytic methods and biological molecular techniques in anti-doping laboratories, and design programs that avoid the non therapeutic use of genes.