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Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e da Academia Sinica de Taiwan aproveitaram uma combinação de células cultivadas em laboratório para regenerar o músculo cardíaco danificado.
O estudo, publicado em Circulação – que aborda os principais desafios do uso de células do músculo cardíaco, chamadas cardiomiócitos, cultivadas a partir de células-tronco – dá um passo crucial em direção a futuras aplicações clínicas.
Pesquisas anteriores mostraram que o transplante de cardiomiócitos produzidos a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) pode substituir músculos no coração de mamíferos. Os pesquisadores têm lutado para levar o tratamento à clínica, em parte porque as células implantadas não desenvolveram vasos sanguíneos suficientes para sustentar a vida para sobreviver por muito tempo.
O novo estudo enfrentou esse desafio combinando cardiomiócitos cultivados em laboratório com células endoteliais derivadas de células-tronco – as células que revestem o sangue. A terapia combinada também é promissora no combate à arritmia, outro obstáculo significativo na regeneração do coração com cardiomiócitos derivados de células-tronco.
“Nossas descobertas sugerem que as células endoteliais humanas derivadas de iPSC podem efetivamente aumentar a remuscularização do coração por cardiomiócitos derivados de iPSC, oferecendo um caminho promissor para futuras aplicações clínicas”, diz Patrick Hsieh, pesquisador do Instituto de Ciências Biomédicas da Academia Sinica que conduziu o estudo enquanto trabalhava como professor visitante no UW-Madison Stem Cell & Regenerative Medicine Center.
Hsieh e o principal autor do estudo, Yu-Che Cheng, colaboraram com Tim Kamp, que atua como diretor do Centro de Células-Tronco e Medicina Regenerativa, bem como com uma equipe de pesquisadores da UW-Madison e do Centro Nacional de Pesquisa de Primatas de Wisconsin, para examinar a terapêutica. efeito do co-transplante em camundongos e primatas não humanos submetidos a ataque cardíaco.
“A principal vantagem das iPSCs é a capacidade de se diferenciarem em muitos tipos de células e servirem como um recurso valioso para a terapia celular”, diz Cheng, gerente de projetos na Academia Sinica. “Neste estudo, geramos bilhões de células endoteliais e cardiomiócitos da mesma linhagem de iPSCs para injetar em camundongos e primatas não humanos”.
“A ideia simples do projeto era aumentar o fluxo sanguíneo e promover a sobrevivência dos cardiomiócitos iPSC usando células endoteliais formadoras de vasos sanguíneos”, diz Kamp. “Mas a realidade de gerar as preparações celulares ideais seguidas de uma entrega precisa ao coração reflete um tremendo esforço de uma equipe internacional de colaboradores.”
A equipe gostaria de realizar mais estudos para refinar seus protocolos de transplante de células e avaliar a segurança e eficácia a longo prazo. Resultados promissores, acredita Hsieh, levariam a ensaios clínicos com pacientes humanos com doenças cardíacas, uma das principais causas de morte em todo o mundo.
“Como cirurgião cardíaco agora focado na pesquisa translacional, o aspecto mais interessante desta pesquisa é o potencial de causar um impacto significativo no tratamento de doenças cardíacas”, diz Hsieh. “Testemunhar as melhorias significativas na função cardíaca e na regeneração de tecidos resultantes da nossa abordagem combinada de terapia celular é inspirador e promissor para o futuro da medicina cardiovascular”.
Esta pesquisa foi apoiada por doações do Ministério da Ciência e Tecnologia, Taiwan (111-2321-B-001-012, 111-2740-B-001-003, 110-2320-B-001-023), National Health Research Institutos (EX111-10907SI), Academia Nacional de Medicina dos EUA e Academia Sinica (AS-HLGC-109-05), Institutos Nacionais de Saúde (U01HL134764 e UL1TR002373) e Fundação Nacional de Ciência (EEC-1648035).
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