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Técnica com ácido cria células-tronco a partir de células maduras

Feto de rato desenvolvido por células pluripotentes produzidas por um método inovador. Crédito: Haruko Obokata

Feto de rato desenvolvido por células pluripotentes produzidas por um método inovador. Crédito: Haruko Obokata

Cientistas descobriram uma forma muito mais simples de reverter células maduras a um estágio primitivo. Banhar as células sanguíneas de um rato em uma composição química ácida é o suficiente para produzir as chamadas células pluripotentes, que podem se tornar qualquer outro tipo de célula no corpo. As conclusões do estudo foram publicadas em dois periódicos na revista Nature, e podem levar a novas técnicas de reconstrução de tecidos, bem como ao tratamento de doenças.

Contrariando estudos anteriores, a equipe de pesquisadores japoneses e americanos extraiu células do sangue de ratos recém-nascidos, banharam-nas rapidamente em uma solução moderadamente acídica, e as puseram em um meio de cultura (composto por nutrientes necessários ao desenvolvimento das células) comum. Uma semana depois, as células que sobreviveram ao tratamento haviam se transformado em células pluripotentes.

A pesquisa se baseou no conhecimento das plantas: há muito se sabe que pressões ambientais, inclusive a escassez de água e o calor excessivo, podem converter células vegetais diferenciadas (ou somáticas) em células imaturas que, sob certas condições, desenvolvem-se em plantas inteiramente novas. Em 2008, a pesquisadora Haruko Obokata, que trabalha com células-tronco no RIKEN Center for Developmental Biology, no Japão, decidiu investigar se as células animais possuem uma propriedade semelhante, e deu início à observação de células de camundongos submetidas a diversos tipos de pressão — compressão, calor e falta de nutrientes, por exemplo — durante curtos períodos.

Algumas das células sobreviventes demonstravam sinais do retorno a um estágio mais imaturo, porém, em termos de eficiência, o melhor método de reprogramação celular identificado foi o de inserir (durante 25 minutos) as células em uma solução ligeiramente menos acídica do que o vinagre e, então, recolocá-las em uma cultura. Através deste procedimento, 20% das células sobreviveram e, destas, 30% retornaram ao estado de pluripotência, o que significa que eram capazes de se diferenciarem, ou seja, de se transformarem em diversos tipos de células. Implantadas em ambientes favoráveis, estas células chegaram a desenvolver embriões inteiros.

Os especialistas dão a este fenômeno o nome Aquisição de Pluripotência Desencadeada por Estímulo (Stimulus-triggered Acquisition of PluripotencySTAP). Apesar de as células STAP possuírem muitas das características das células-tronco embrionárias, elas não crescem e se dividem muito bem no começo, podendo ser conservadas vivas por cerca de 2 semanas. No entanto, ajustes no método de reprogramação propiciaram o desenvolvimento de células-tronco STAP capazes de viver e de se proliferarem indefinidamente.

Ademais, a reprogramação não se limitou aos glóbulos brancos de ratos recém-nascidos inicialmente utilizados, tendo funcionado também em células do cérebro, pele e músculos, entre outras. De acordo com Obokata, a técnica pode produzir células STAP a partir de ratos adultos, mas sua eficiência diminui conforme avança a idade do animal testado.

Pesquisadores não envolvidos no estudo reagiram positivamente aos feitos de Obokata e seus colegas. Rudolf Jaenisch, biólogo do Instituto Whitehead de Pesquisas Biológicas em Cambridge, Massachusetts, diz que o fato de a pressão sobre as células alterar o estado de pluripotência “[é] um resultado formidável”. Já Ernst Wolvetang, especialista em células-tronco da Universidade de Queensland, na Austrália, afirma que o método simplificado “tornará a reprogramação mais acessível” aos principais laboratórios.

Caso suas conclusões sejam aplicáveis às células humanas, o novo estudo poderá dar um grande passo no sentido de substituir o uso eticamente questionado das células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) pela medicina. Essas células foram descobertas em 2006, quando o pesquisador Shinya Yamanaka demonstrou que forçar a superexpressão de certas proteínas — chamadas de fatores de transcrição — em células diferenciadas pode fazer com que estas se comportem de maneira similar às células-tronco embrionárias.

Por todas as vantagens mencionadas, as células STAP podem ser aplicadas na medicina regenerativa, na qual os cientistas tentam desenvolver tecidos biológicos para substituir outros, danificados, e em tratamentos para condições como a diabetes e os males de Parkinson e Alzheimer. “Vejo isto como uma nova abordagem para gerar células semelhantes às iPSCs”, diz Yamanaka, vencedor do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2012 pelo desenvolvimento das células-tronco pluripotentes induzidas.

Obokata ainda atenta para questões relacionadas ao modo como a capacidade de reprogramação é regulada pelo corpo, uma vez que os ácidos que digerem os alimentos, presentes nos estômagos dos mamíferos, por exemplo, são muito mais fortes do que a solução empregada nos experimentos de sua equipe. “Acho que nossos tecidos têm algum mecanismo para inibir o processo de reprogramação nas células diferenciadas, mas, para provar isso, precisamos de estudos adicionais”, diz.

Sabemos que alguns animais possuem poderes de regeneração incríveis. Alguns anfíbios, como as salamandras, têm células que podem desfazer suas próprias diferenciações e formar novos membros em regiões danificadas do corpo. Portanto, o cientista Kuldip Sidhu, da Universidade de New South Wales, Austrália, afirma que a compreensão e o controle do interruptor que liga e desliga a reprogramação das células humanas pode, em um futuro distante, “ocasionar a regeneração de tecidos” no corpo humano.

Fonte: Science

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