Pluripotência em células epiteliais

Uma equipe de pesquisadores do Instituto Politécnico de Worcester (WPI) e do empreendimento privado CellThera, ambos localizados no Centro de Ciências da Vida e de Bio-engenharia (LSBC), Estados Unidos, descobriram uma maneira nova de ativar genes de células estaminais em fibroblastos humanos (células epiteliais), sem os riscos associados à introdução de genes adicionais ou à utilização de vírus. Esta descoberta abre um novo caminho para a reprogramação celular, pois pode conduzir a tratamentos de diversas doenças humanas e de ferimentos traumáticos, persuadindo as próprias estruturas celulares de um paciente à reparação e regeneração dos tecidos danificados.

Os resultados do estudo Indução da Expressão Gênica de Células Estaminais em Fibroblastos de Adultos Humanos, publicados em Cloning and Stem Cells, mostram que a manipulação das condições das culturas celulares são suficientes para gerar modificações nos fibroblastos, permitindo assim o desenvolvimento de novos caminhos terapêuticos paciente-célula específica.

O campo emergente da medicina regenerativa centrou-se sobre as células-tronco embrionárias, que são pluripotentes, significando que essas podem crescer em todos os tecidos de um organismo adulto. Nesse estágio estaminal, diversos componentes gênicos são conhecidos por se encontrarem ativos, ajudando a controlar as células estaminais. Esses genes, incluindo OCT4, SOX2 e NANOG, são considerados como marcadores de pluripotência, devido a sua ativação em estruturas celulares indiferenciadas. Entretanto, a partir do momento que a especificação celular tem início, esses mesmos genes tornam-se dormentes.

Embora a pesquisa com células estaminais embrionárias continue a impulsionar esse ramo de estudo, grupos científicos de todo o mundo estão igualmente trabalhando para mudar, ou reprogramar, células já totalmente diferenciadas, como as epiteliais, para um estado mais pluripotente.

Denominadas de células estaminais pluripotentes induzidas (iPS), estas estruturas reprogramadas poderiam ser usadas para regenerar tecidos sem alguns dos problemas associados às células estaminais embrionárias, incluindo as questões éticas e o potencial de rejeição pelo sistema imunitário de um paciente, ou o crescimento celular descontrolado, capaz de gerar tumores.

No estudo atual, a equipe de cientistas ativou os genes dormentes OCT4, SOX2 e NANOG nas células epiteliais. Tal ativação foi possível através da diminuição da quantidade de oxigênio atmosférico nas células expostas e da adição, ao meio de cultura, de uma proteína denominada de fator 2 de crescimento do fibroblasto (FGF2), que é conhecida por ser vital para a manutenção da pluripotência em células estaminais embrionárias.

Uma vez que os genes da célula estaminal estavam ativados e foram capazes de expressar proteínas, os cientistas notaram que essas eram capazes de migrar de volta ao núcleo das células epiteliais, precisamente como ocorreria em células estaminais pluripotentes induzidas. Esta é a primeira etapa da reprogramação celular.

Ainda mais surpreendente, a equipe verificou que os genes OCT4, SOX2 e NANOG não encontravam-se completamente dormentes em células epiteliais não condicionadas, como foi antes presumido. Aqueles genes, de fato, enviavam sinais, mas os mesmos não eram traduzidos para as proteínas que fazem o trabalho de fabricar células pluripotentes. É um resultado completamente inesperado e que instiga toda a comunidade científica sobre os verdadeiros marcadores de pluripotência e, portanto, abre toda uma nova linha de pesquisas.

07/08/2009
Ana Xavier Landuyt - Equipe Biotec AHG