As células-tronco do sangue modificadas podem levar à cura?
O aumento dos níveis de uma certa proteína nas células-tronco do sangue para que o sistema imunológico pare de atacar as células de insulina no pâncreas pode ser uma maneira de interromper o diabetes tipo 1, de acordo com um novo estudo relatado em Medicina Translacional em Ciências.
Pesquisadores liderados por pessoas do Hospital Infantil de Boston da Harvard Medical School, em Massachusetts, descobriram que poderiam reverter a hiperglicemia em ratos diabéticos, modificando suas células-tronco defeituosas para aumentar a produção de uma proteína chamada PD-L1.
No diabetes tipo 1, o pâncreas não produz insulina suficiente. Sem insulina suficiente, o corpo não pode converter açúcar no sangue, ou glicose, em energia para as células, com o resultado de que se acumula na corrente sanguínea.
Com o tempo, açúcar alto no sangue ou hiperglicemia leva a complicações graves, como problemas de visão e danos aos vasos sanguíneos, nervos e rins.
Cerca de 5% das 23,1 milhões de pessoas diagnosticadas com diabetes nos Estados Unidos têm diabetes tipo 1.
O corpo produz insulina no pâncreas, que é um órgão que fica logo atrás do estômago. Ele contém células beta produtoras de insulina que normalmente detectam os níveis de glicose no sangue e liberam a quantidade certa de insulina para manter os níveis de açúcar normais.
Na diabetes tipo 1, uma falha no sistema imunológico faz com que as células T inflamatórias – que geralmente reagem a materiais “estranhos” – ataquem as células beta no pâncreas. Ninguém sabe exatamente como isso acontece, mas os cientistas suspeitam que um vírus, ou algum outro gatilho no ambiente, o desencadeie em pessoas com certos genes herdados.
O “santo graal” dos cientistas que buscam uma cura para o diabetes tipo 1 é encontrar uma maneira de prevenir ou interromper o ataque imunológico às células beta.
Várias abordagens foram tentadas, incluindo drogas “citostáticas” para interromper a atividade celular, vacinas que tentam alterar a resposta imune e tratamentos que usam células-tronco retiradas de cordões umbilicais.
Uma abordagem que mostrou mais promessas é o “transplante autólogo de medula óssea”, que tenta “reiniciar” o sistema imunológico de uma pessoa usando suas próprias células-tronco formadoras de sangue. No entanto, mesmo esse método não provou ser tão eficaz quanto os médicos esperavam que fosse.
Agora, no novo estudo, os pesquisadores – que foram liderados pelo investigador sênior Paolo Fiorina, professor assistente de pediatria no Hospital Infantil de Boston da Harvard Medical School – podem ter descoberto por que os tratamentos que usam as próprias células-tronco da pessoa nem sempre funcionam.
“Descobrimos que, no diabetes”, explica a professora Fiorina, “as células-tronco do sangue estão com defeito, promovendo a inflamação e possivelmente levando ao aparecimento da doença”.
O defeito que eles descobriram é que as células-tronco do sangue – ou seja, as células progenitoras que dão origem a células maduras – não produzem o suficiente de uma proteína chamada PD-L1 que reina o ataque das células T.
Eles descobriram isso usando o perfil de expressão gênica para descobrir quais proteínas as células-tronco do sangue produzem. Eles descobriram que a rede genética de vias que controla a produção de PD-L1 é diferente nas células-tronco do sangue de humanos e ratos diabéticos. Essa diferença é suficiente para impedir a produção de PD-L1, mesmo nos estágios iniciais da doença.
PD-L1 é uma molécula de “ponto de verificação imune” que ajuda a manter o sistema imunológico em equilíbrio. Quando se conecta a outra proteína chamada PD-1, que fica na superfície das células T, as inativa.
Os cientistas realizaram várias experiências em que trataram as células-tronco do sangue para produzir mais PD-L1 e depois testaram-nas em células humanas e de camundongos. Eles descobriram que as células-tronco sanguíneas modificadas reduziram a reação imune inflamatória em células humanas e de camundongos.
Quando eles injetaram ratos diabéticos com células-tronco modificadas, eles descobriram que as células viajavam para o pâncreas dos animais e revertiam sua hiperglicemia a curto prazo. A longo prazo, um terço dos ratos manteve níveis normais de açúcar no sangue pelo resto de suas vidas.
“Existe realmente uma reformulação do sistema imunológico quando você injeta essas células”, observa a professora Fiorina.
Os pesquisadores experimentaram duas maneiras de conseguir que as células-tronco do sangue produzissem mais PD-L1: uma que inserisse um gene saudável para a PD-L1 e outra que modificasse o mecanismo de proteínas das células com um “coquetel” de três pequenas moléculas. Ambos os métodos tiveram o mesmo efeito de reversão do diabetes.
“A beleza dessa abordagem é a virtual ausência de efeitos adversos, uma vez que usaria as células dos próprios pacientes. ”
Paolo Fiorina
Enquanto isso, os pesquisadores estão trabalhando com uma empresa privada para melhorar o método que utiliza o coquetel de pequenas moléculas. Eles esperam lançar um ensaio clínico dessa abordagem como um tratamento para o diabetes tipo 1.
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