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Pesquisadores do Centre for Genomic Regulation (CRG) descobriram um tratamento que acelera a produção e a qualidade de células-tronco pluripotentes em camundongos. Esta descoberta tem o potencial de melhorar a modelagem de doenças e testes de medicamentos para indivíduos com dois cromossomos X; mulheres, homens transgêneros ou homens com um cromossomo X extra na Síndrome de Klinefelter. As descobertas são publicadas no periódico Avanços da Ciência.
A pesquisa envolve células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), que podem se tornar qualquer tipo de célula no corpo, tornando-as um recurso altamente versátil e valioso em pesquisa e medicina. Elas permitem que cientistas estudem doenças em laboratório e desenvolvam tratamentos personalizados. Elas também têm o potencial de substituir tecidos danificados ou doentes.
Em humanos, a criação de células-tronco pluripotentes induzidas envolve a reprogramação de células adultas especializadas, como células da pele, de volta ao estado pluripotente, trabalho que foi reconhecido com o Prêmio Nobel ao pesquisador japonês Shinya Yamanaka no ano de 2012. No entanto, criar células-tronco dessa maneira é uma tarefa trabalhosa, e poucas células alcançam o verdadeiro status pluripotente.
Os pesquisadores descobriram que adicionar interferon gama (IFNγ) a uma cultura de células precursoras neurais de camundongo, um tipo de célula que se transforma em diferentes tipos de neurônios, reduziu o tempo necessário para reprogramar iPSCs em um dia, economizando tempo e recursos.
A descoberta é surpreendente porque o IFNγ é normalmente conhecido por ajudar o corpo a responder a infecções, por exemplo, ativando células imunes e promovendo inflamação em resposta à presença de um vírus. É a primeira vez que foi demonstrado que ele funciona no contexto completamente diferente da programação celular.
“O interferon gama pode ajudar as células a responder a infecções virais abrindo o DNA e ativando rapidamente a expressão genética. Uma possível explicação é que, ao abrir o DNA como um molusco, ele expõe certos genes, tornando mais fácil reprogramá-los e acelerando a transformação da célula em uma célula-tronco”, explica a Dra. Mercedes Barrero, primeira autora do estudo e pesquisadora do Centro de Regulação Genômica em Barcelona.
Uma proteína de defesa viral com o ‘Fator X’
Muitas doenças genéticas estão ligadas ao cromossomo X. Estudar iPSCs femininas, que têm dois cromossomos X, ajuda os pesquisadores a entender essas condições. Células-tronco femininas também podem ser usadas em testes de medicamentos para garantir que moléculas terapêuticas sejam eficazes e seguras para indivíduos de diferentes gêneros, entendendo como elas interagem com células femininas.
As iPSCs femininas também podem ser usadas para criar modelos mais precisos para doenças que afetam desproporcionalmente as mulheres ou, eventualmente, ser usadas para cultivar tecidos e órgãos para transplante que abordem especificamente as necessidades de pacientes do sexo feminino. No entanto, criar linhas de células-tronco femininas de alta qualidade tem sido historicamente desafiador.
Isso ocorre porque as células adultas femininas geralmente têm um cromossomo X dormente, um mecanismo de compensação que ajuda a evitar os efeitos de uma dose dupla de produtos genéticos de ambos os cromossomos X ativos. As células masculinas com cromossomos XY não precisam lidar com esse problema.
A ativação de ambos os cromossomos X durante a reprogramação celular é geralmente uma marca registrada de células-tronco de alta qualidade. Isso significa que uma célula foi completamente reprogramada, perdeu sua identidade anterior e ganhou o potencial de se tornar qualquer tipo de célula, essencialmente imitando células em estágios embrionários iniciais.
Os pesquisadores descobriram que o interferon gama (IFNγ) foi altamente eficaz na aceleração da reativação do cromossomo X, acelerando a geração de iPSCs de alta qualidade.
“A adição de interferon gama tornou a reativação do cromossomo X duas vezes mais eficiente no início do processo de reprogramação em células de camundongo. Embora as iPSCs resultantes tenham a mesma qualidade, suspeitamos que seja provável que seja diferente em células-tronco humanas, e a proteína de defesa viral provavelmente seja um jogador importante na melhoria da qualidade das linhas de células-tronco femininas humanas”, diz o Dr. Bernhard Payer, autor sênior do estudo e pesquisador do Centro de Regulação Genômica em Barcelona.
“A medicina personalizada para mulheres exige linhas de células-tronco femininas de alta qualidade. Sem elas, as terapias experimentais podem falhar. Nossas descobertas são um passo à frente para permitir a produção de iPSCs femininas de alta qualidade, que são vitais para garantir que a promessa da medicina personalizada beneficie a todos, não apenas a alguns”, conclui o Dr. Payer.
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