Ciência é INVESTIMENTO! Vamos transformar o Brasil em uma Nação rica e forte!

100% de Obtenção de Células-Tronco Pluripotentes Induzíveis

100% de Obtenção de Células-Tronco Pluripotentes Induzíveis

Ricardo Cambraia Parreira, Bruna Raphaela Sousa, Rodrigo R Resende

Vol. 1, N. 2, 30 de outubro de 2013
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2013.10.30.006

Em 2006, os cientistas Kazutoshi Takahashi e Shynia Yamanaka, da Universidade de Kyoto, do Japão, demonstraram a capacidade de gerar células-tronco a partir de células adultas. Em seu trabalho, os pesquisadores induziram a formação de células-tronco pluripotentes (células que originam vários tipos celulares do corpo de um adulto) a partir de uma cultura de fibroblastos (uma célula somática, ou seja, células estruturais dos tecidos de adultos), caracterizando a desdiferenciação celular, ou seja, uma célula adulta voltando a ser uma célula embriônica.

As células resultantes receberam a denominação de células-tronco pluripotentes induzíveis, e sua produção foi possível por meio da adição de alguns fatores de transcrição (Oct4, Sox2, Klf4 e Myc, também chamados de OSKM), que são proteínas que regulam a expressão gênica das células, determinando a identidade de cada tipo celular. Este trabalho rendeu ao coordenador da pesquisa, Dr. Shynia Yamanaka, o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 2012, dividido com o professor John Bertrand Gurdon, da Universidade de Oxford, na Inglaterra, com um trabalho de 1962 que relatou pela primeira vez a reprogramação nuclear de oócitos (o óvulo da fêmea quando não fecundado pelo espermatozóide).

Entretanto, a eficiência de conversão de células adultas às células-tronco pluripotentes é geralmente muito baixa, por volta de 0,1%, dificultando a pesquisa e a terapia com essas células. Porém, no trabalho liderado pelos professores Jacob H. Hanna e Noa Novershtern de Rais, do Instituto de Ciências Weizmann, em Israel, que também envolvia a reprogramação de células somáticas (células estruturais dos tecidos de adultos) para células-tronco pluripotentes, eles conseguiram uma eficiência de conversão de impressionantes quase 100%. Esse resultado foi obtido por meio da eliminação de uma proteína denominada Mbd3, um membro central do complexo repressor Mbd3/NuRD (complexo de proteínas que remodelam e desacetilam o nucleossoma, estrutura formada por proteínas histonas e DNA que inibem a expressão gênica, por isso chamado de complexo repressor), juntamente com a transdução dos fatores de transcrição OSKM, ou seja, a inserção dos fatores de transcrição obtidos pelo trabalho de Kazutoshi Takahashi e Shynia Yamanaka, de 2006.

Foi demonstrado, então, que a proteína Mbd3 promove uma influência negativa. Isso ajudou na compreensão de que o processo de desdiferenciação das células é baseado em influências negativas e positivas durante a reprogramação, sendo, portanto, uma ferramenta útil para o desenvolvimento de células tronco-pluripotentes induzíveis.

As células-tronco possuem genes ativos que se tornam dormentes ou inativos quando essas células se diferenciam, ou seja, tornam-se células adultas ou diferenciadas. Sendo assim, esses genes que estão inativos nas células diferenciadas devem ser reativados para que ocorra o processo de reprogramação ou desdiferenciação das células adultas em células-tronco pluripotentes induzíveis. Porém, o que não se sabia era que tais fatores também recrutam moléculas repressoras, tais como a proteína Mbd3, suprimindo genes que deveriam ser reativados.

Os pesquisadores utilizaram células adultas de camundongos, os fatores de reprogramação OSKM, e inibiram ou reprimiram a expressão (produção) da proteína Mbd3 e, com isso, alcançaram uma eficiência de conversão para células-tronco pluripotentes de quase 90%, podendo esse valor ser maior no caso de células humanas. Isso reforça a ideia de que a remoção da proteína Mbd3 contribui para a reativação dos genes essenciais das células-tronco, enquanto a sua presença funciona como obstáculo que impede a reprogramação das células.

Interessantemente, na fase final do processo de conversão das células adultas para células-tronco pluripotentes totalmente reprogramadas é necessário uma regulação negativa dos fatores de reprogramação OSKM. O que se imagina é que a repressão ou inibição dos fatores atenua a inibição promovida pela proteína Mbd3, permitindo que os ativadores prevaleçam e exerçam seu papel de condução das células adultas à condição de células-tronco pluripotentes.

Percebe-se que há uma interação entre a proteína Mbd3 e os fatores de pluripotência para promover a diferenciação, ou seja, sua remoção permanente contribuiria para formação das células-tronco induzíveis, mas também impediria a diferenciação a partir destas em células dos vários tecidos de um indivíduo adulto. Esse estudo permite uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos no processo de reprogramação das células e da biologia do câncer, além de mostrar que as células podem abandonar sua vocação e seguir outro caminho.

Nosso laboratório está atualmente desenvolvendo tecnologia para que se possa fazer a transdiferenciação celular, ou seja, que uma célula de um tecido qualquer do indivíduo adulto possa ser diferenciada em outra célula de outro tecido. Com isso, abrir-se-ia uma nova linha de terapia, sem o uso de células-tronco.

celulas_tronco_pluripotente

Fonte: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12587.html

Print Friendly

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado Campos obrigatórios são marcados *


*

Você pode usar estas tags e atributos de HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>