Fórmula simples de medicamentos regenera células cerebrais
Os pesquisadores deram um passo à frente na busca por uma pílula que possa recuperar a função cerebral perdida por derrames, lesões cerebrais e condições como a doença de Alzheimer.
Cientistas da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State), na State College, converteram células gliais em neurônios funcionais, usando uma combinação de apenas quatro moléculas pequenas.
As células da glia, entre outras coisas, podem apoiar e proteger os neurônios, que são células que desempenham as funções mentais do cérebro.
Em um novo trabalho de estudo que agora aparece na revista Relatórios de células-tronco, os pesquisadores descrevem como seus neurônios convertidos sobreviveram por mais de 7 meses em culturas de laboratório.
Os novos neurônios também mostraram capacidade de trabalhar como células cerebrais normais. Eles formaram redes e se comunicaram usando sinais elétricos e químicos.
O autor sênior do estudo, Gong Chen, professor de biologia na Penn State, explica que os neurônios não se regeneram quando o tecido cerebral é danificado.
“Em contraste”, ele acrescenta, “as células da glia, que se reúnem em torno do tecido cerebral danificado, podem proliferar após uma lesão cerebral”.
Em seu estudo, ele e sua equipe explicam como as células gliais formam cicatrizes que protegem os neurônios de mais lesões.
No entanto, devido à sua presença constante, as cicatrizes da glia também bloqueiam o crescimento de novos neurônios e a transmissão de sinais entre eles.
Tentativas anteriores de restaurar a regeneração de neurônios removendo as cicatrizes da glia tiveram “sucesso limitado”, observam os autores do estudo.
O professor Chen acredita que “a melhor maneira de restaurar as funções neuronais perdidas” é criar novos neurônios a partir das células da glia próximas aos neurônios mortos.
No trabalho anterior, o professor Chen e sua equipe haviam mostrado que era possível “reprogramar quimicamente” um tipo de célula glial chamada astrócitos em neurônios usando nove moléculas pequenas em uma determinada sequência. No entanto, quando exploraram como traduzir o método do laboratório para a clínica, perceberam que era muito complicado.
Portanto, o objetivo do novo estudo foi encontrar uma combinação menor de moléculas que podem reprogramar os astrócitos em neurônios funcionantes de maneira mais direta.
Os pesquisadores testaram centenas de combinações até encontrar uma fórmula eficaz que compreende “quatro medicamentos principais”.
“Usando quatro moléculas”, explica o primeiro autor do estudo, Jiu-Chao Yin, estudante de biologia da Penn State, “que modula quatro vias críticas de sinalização em astrócitos humanos, podemos transformar eficientemente astrócitos humanos – até 70% – em neurônios funcionais. “
A equipe também testou o efeito de retirar uma das quatro moléculas da fórmula. Nenhuma fórmula de três drogas, no entanto, foi tão eficaz quanto a versão de quatro drogas. De fato, a melhor combinação de três drogas foi 20% menos eficaz que a de quatro drogas.
Usar apenas uma das moléculas não foi suficiente para converter os astrócitos em neurônios.
Chen e seus colegas vêm trabalhando na regeneração de neurônios há algum tempo. Antes de recorrer à reprogramação química, eles haviam experimentado terapia genética.
No entanto, eles concluíram que uma abordagem de terapia genética, que poderia custar cerca de US $ 500.000 por pessoa, seria muito cara. Além disso, a administração de terapia genética requer técnicas e conhecimentos avançados e sofisticados.
O professor Chen explica que a principal vantagem da abordagem de programação química é que “uma pílula contendo pequenas moléculas poderia ser amplamente distribuída no mundo, chegando até a áreas rurais sem sistemas hospitalares avançados”.
Além disso, ele e sua equipe descobriram que a injeção dos quatro medicamentos em ratos adultos aumentou a geração de novas células cerebrais no hipocampo, que é uma região do cérebro que desempenha um papel importante na memória.
Os autores do estudo apontam que as descobertas são apenas um passo à frente em direção à regeneração de neurônios em uma pílula. Ainda há muito trabalho a ser feito no desenvolvimento da fórmula correta, principalmente no que diz respeito à “embalagem e entrega” das pequenas moléculas.
Além de confirmar sua eficácia, os pesquisadores também precisam explorar os efeitos colaterais e a segurança dos medicamentos.
Eles estão confiantes, no entanto, que sua nova fórmula de quatro drogas realizará um dia seu potencial como um tratamento direto para pessoas que perdem a função neuronal por lesão cerebral, acidente vascular cerebral e condições neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer.
“Meu sonho final é desenvolver um sistema simples de administração de medicamentos, como uma pílula, que ajude os pacientes com AVC e Alzheimer em todo o mundo a regenerar novos neurônios e restaurar suas capacidades perdidas de aprendizado e memória. ”
Prof. Gong Chen
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