Novas células-tronco podem ser ‘transplantadas universalmente’
Os transplantes costumam ser um ponto de crise, pois há uma escassez global de órgãos doados, mas também porque há um alto risco de o corpo do receptor rejeitar o órgão doador ou o tecido transplantado. Um novo tipo de células-tronco “universais” pode resolver alguns desses problemas.
Esforços recentes de uma equipe da Universidade da Califórnia (UC), em San Francisco, pesquisadores se concentraram na engenharia genética de células-tronco pluripotentes que seriam capazes de contornar a resposta imune do corpo e, assim, impedir a rejeição.
Até agora, para contornar a questão da escassez de tecido doado, os cientistas criaram células-tronco a partir de células maduras e totalmente desenvolvidas que coletam da mesma pessoa que precisa de um transplante. Eles chamam essas “células-tronco pluripotentes induzidas” (iPSCs).
Com os iPSCs, os cientistas esperam minimizar as chances de o corpo rejeitar essas células – que mais tarde se especializarão e assumirão seu novo papel – já que o sistema imunológico do receptor tende a “rotular” o tecido do doador como um possível patógeno e agir contra ele.
No entanto, mesmo essa rota tem muitos obstáculos e, surpreendentemente, até células-tronco que os especialistas projetaram a partir das células de uma pessoa enfrentam regularmente rejeição.
Além disso, os processos iPSC são difíceis de conduzir e ainda é mais difícil reproduzir tentativas bem-sucedidas.
“Existem muitos problemas com a tecnologia iPSC, mas os maiores obstáculos são o controle de qualidade e a reprodutibilidade. Não sabemos o que torna algumas células passíveis de reprogramação, mas a maioria dos cientistas concorda que ainda não pode ser feito com segurança “, observa Tobias Deuse, principal autor do novo estudo que aparece na revista. Nature Biotechnology.
“A maioria das abordagens às terapias individualizadas da iPSC foi abandonada por causa disso”, ressalta o Dr. Deuse.
Agora, pela primeira vez, os cientistas da UC San Francisco acreditam que podem ter encontrado uma solução adotando uma abordagem diferente que cria novas células-tronco “universais” pluripotentes. Isso significa que eles podem se diferenciar em qualquer célula especializada – e não acionarão uma resposta imune do corpo do receptor.
“Os cientistas frequentemente divulgam o potencial terapêutico das células-tronco pluripotentes, que podem amadurecer em qualquer tecido adulto, mas o sistema imunológico tem sido um grande impedimento para terapias com células-tronco seguras e eficazes”, explica o Dr. Deuse.
Além disso, como autora sênior Dra. Sonja Schrepfer acrescenta, embora “[w]e pode administrar medicamentos que suprimem a atividade imunológica e tornam menos provável a rejeição, […] esses imunossupressores deixam os pacientes mais suscetíveis a infecções e câncer. ”
Para tentar superar essas deficiências, a equipe da UC San Francisco usou uma técnica de edição de genes que eles chamam de CRISPR-Cas9 e modificou a atividade de apenas três genes para “proteger” as novas células-tronco do sistema imunológico e permitir o corpo para aceitá-los mais facilmente.
Os pesquisadores testaram essas células-tronco recém-alteradas em modelos de camundongos que foram projetados para simular os corpos dos receptores com tendência a rejeitar os transplantes – uma característica que eles chamam de “incompatibilidade de histocompatibilidade” – e com o sistema imunológico em pleno funcionamento.
“É a primeira vez que alguém cria células que podem ser transplantadas universalmente e sobreviver em receptores imunocompetentes sem provocar uma resposta imune”, diz Deuse.
Mais especificamente, a equipe iniciou seu processo de engenharia de células-tronco, excluindo dois genes que controlam a atividade de um conjunto de proteínas – o principal complexo de histocompatibilidade (MHC) classe I e II – que enviam sinais ao sistema imunológico e podem desencadear um processo imunológico. resposta.
Esse primeiro passo foi intuitivo – as células sem os genes que codificam as proteínas do MHC não podem emitir o sinal que as “rotula” como “agentes estranhos” para o sistema imunológico.
No entanto, essas células não recebem um “passe livre”. Pelo contrário, eles se tornam alvos de um tipo de células imunológicas especializadas que os cientistas chamam de células natural killer (NK).
Quando os pesquisadores estudaram maneiras de impedir que as células NK atacassem as células-tronco, eles descobriram que outra proteína da superfície celular – CD47 – que normalmente mantém outras células imunológicas afastadas, também pode inibir as NKs.
Trabalhos laboratoriais e in vivo confirmaram que o CD47 detinha a resposta para repelir as células NK. Encorajada por esses sucessos, a equipe de pesquisa transplantou as novas células-tronco – com dois genes silenciados e um aprimorado – em camundongos especialmente projetados que tinham elementos do sistema imunológico humano para simular a resposta imune em humanos. Esses transplantes foram bem-sucedidos e os corpos dos roedores não rejeitaram as novas células.
Por fim, a equipe deu um passo adiante, persuadindo as novas células-tronco pluripotentes a se especializarem em diferentes tipos de células cardíacas. Mais uma vez, eles transplantaram as células resultantes em camundongos com um sistema imunológico semelhante ao humano.
Os pesquisadores relatam que esses experimentos também foram bem-sucedidos, pois as novas células cardíacas sobreviveram por um longo tempo e se formaram em simples vasos sanguíneos e tecido muscular do coração.
Todas essas descobertas, argumenta a equipe, sugerem que os médicos poderiam usar essas células-tronco eventualmente ao tratar pessoas.
“Nossa técnica resolve o problema da rejeição de células-tronco e tecidos derivados de células-tronco e representa um grande avanço no campo da terapia com células-tronco”, enfatiza o Dr. Deuse.
“Nossa técnica pode beneficiar uma ampla gama de pessoas com custos de produção muito mais baixos do que qualquer abordagem individualizada. Só precisamos fabricar nossas células uma vez e ficamos com um produto que pode ser aplicado universalmente “.
Dr. Tobias Deuse
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