Como podemos compreender melhor as linhas de células produtoras e torná-las mais eficientes na produção

Este método não só é mais fiável, como também mais eficiente do que a transfecção paralela dos genes necessários em cadeias individuais de ADN. No entanto, pouco se sabe sobre a forma como as células se alteram quando os genes virais estão permanentemente incorporados e activos nas mesmas.

A equipa de investigação do Professor Dr. Kerstin Otte na Universidade de Ciências Aplicadas de Biberach (HBC) está a concentrar-se precisamente nestas questões: Como é que podemos compreender melhor as linhas de células produtoras e torná-las mais eficientes na produção?

Seis estudantes de doutoramento estão a investigar como as linhas celulares podem ser optimizadas nos seus próprios projectos de doutoramento. Um deles é Jona Röscheise (28). O cientista natural concluiu inicialmente a sua licenciatura e o seu mestrado em Biotecnologia Farmacêutica na HBC, este último em cooperação com a Universidade de Ulm. Já nessa altura, trabalhava em questões neste domínio de investigação - depois de se licenciar, continuou este trabalho sem problemas no Instituto de Biotecnologia Aplicada da HBC.

No seu estudo atual, está a comparar uma linha celular que produz continuamente lentivírus após modificação genética com a mesma linha celular sem modificação genética e produção de vectores. O seu objetivo é utilizar as diferenças para desenvolver abordagens para a produção optimizada de vírus. "Os primeiros resultados mostram diferenças claras na atividade genética das duas linhas celulares", relata o estudante de doutoramento. Por exemplo, alguns genes do vírus, como o gene viral Gag-Pol, responsável por proteínas estruturais e enzimas importantes do vírus, suprimem a capacidade da célula de produzir novas proteínas. Por outro lado, um outro gene responsável pelo controlo do transporte de blocos de construção virais no interior da célula (Rev) ou a versátil proteína do envelope que facilita a absorção dos vírus em muitos tipos de células (VSV-G) influenciam a produção de energia nas mitocôndrias, as "centrais eléctricas" da célula, como as descreve Jona Röscheise. O chamado gene Tat, por sua vez, ativa genes que estão envolvidos no empacotamento da informação genética.

Röscheise descobriu que os genes virais reprogramam especificamente as células de forma a criar condições óptimas para a produção do vírus. "Aparentemente, isto acontece à custa das tarefas naturais das células, como a defesa contra doenças", explica o doutorando.

Com o seu doutoramento, Jona Röscheise quer contribuir para uma melhor compreensão dos processos moleculares nas células de produção. A longo prazo, estas descobertas poderão ajudar a otimizar ainda mais a produção de vectores lentivirais para terapia genética, diz o biotecnólogo.

A sua orientadora de doutoramento Kerstin Otte investiga o tema das linhas celulares há 15 anos; acumulou uma enorme quantidade de conhecimentos ao longo de muitos projectos e doutoramentos e pode aconselhar as empresas que se deparam com problemas na sua produção, por exemplo, combinando e desenvolvendo soluções de outros casos. Esta transferência é uma tarefa importante para os investigadores do IAB.

"A nossa investigação visa compreender os mecanismos moleculares nas linhas celulares de produção. Só assim poderemos melhorar a eficiência e a segurança da terapia génica a longo prazo e, ao mesmo tempo, adquirir conhecimentos valiosos para o ensino e a transferência", afirma Otte. Os estudantes da Faculdade de Biotecnologia também beneficiam da investigação no HBC. Os alunos do programa de licenciatura em Biotecnologia Médica, em particular, que teve início neste semestre de inverno, adquirem as bases metodológicas e teóricas de que Jona Röscheise também necessitava para o seu projeto de doutoramento no domínio da investigação de linhas celulares.

O programa centra-se no desenvolvimento e aplicação de processos biotecnológicos na medicina, em especial para o diagnóstico, tratamento e investigação de doenças. As culturas de células e as linhas celulares são um campo de trabalho central aqui, explica Kerstin Otte, que é também a Diretora de Estudos do novo programa de licenciatura. Tal como os projectos de doutoramento na área das linhas celulares, os estudantes trabalham no desenvolvimento, otimização ou aplicação de linhas celulares, por exemplo, para a produção de produtos biofarmacêuticos, terapêutica genética ou para a investigação básica das funções celulares. Ensino, investigação, transferência: a Faculdade de Biotecnologia abrange todas as áreas científicas, e é precisamente por isso que Jona Röscheise valoriza a colaboração com os seus colegas. Considera também uma grande vantagem a supervisão intensiva do seu supervisor de doutoramento, Prof. Dr. Kerstin Otte. Dr. Kerstin Otte. "Enquanto os pós-doutorados assumem frequentemente a supervisão principal noutros institutos, nós temos o intercâmbio pessoal que promove enormemente o nosso desenvolvimento científico", afirma Jona Röscheise. Para além disso, as reuniões semanais de laboratório constituem uma plataforma valiosa para o feedback e novas ideias.