Avanços técnicos na pesquisa com células-tronco: iPSCs

Avanços técnicos na pesquisa com células-tronco: iPSCs

O uso das células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) na medicina regenerativa apresenta desafios, mas avanços técnicos recentes trazem uma perspectiva otimista para a área

As células-tronco pluripotentes induzidas despertam grande interesse dos cientistas por terem a possibilidade de se diferenciar em todos os tipos de células que formam o nosso corpo. O método tradicional para obter esse tipo de célula, descoberto em 2006 e que rendeu um prêmio Nobel em 2012, envolve a exposição de uma célula adulta (muito frequentemente da pele) a quatro fatores que levam à reprogramação da célula ao estado pluripotente.

Apesar dos avanços técnicos no uso desse método, ele apresenta alguns problemas. Por exemplo, pesquisadores da Universidade da Califórnia mostraram, recentemente, que a reprogramação genética que ocorre nesse processo está associada a mutações que podem alterar a expressão gênica. Existe a preocupação de que as células-tronco pluripotentes induzidas apresentem um maior risco de formar tumores e, por isso, estuda-se novas formas para se obter esse tipo de célula.

Em uma tentativa de entender melhor os mecanismos envolvidos na reprogramação e na diferenciação celular, a equipe do Professor Shivashankar, da Universidade Nacional de Cingapura, em conjunto com cientistas italianos, estudou a reprogramação celular in vitro usando uma abordagem inusitada: eles simplesmente confinaram as células em uma área limitada de crescimento. As células se multiplicaram por 10 dias e uma análise genética mostrou que, a partir do sexto dia, elas tinham perdido características normalmente associadas a células maduras. No décimo dias, elas expressavam genes associados com células-tronco embrionárias e pluripotentes induzidas. O grupo verificou, também, que as células obtidas dessa forma podiam se diferenciar em células maduras após esse processo.

Outra possibilidade de obtenção dessas células foi publicada na revista Nature recentemente por uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor Timo Otonsoski da Universidade de Helsinki e pelo professor Juha Kere do Instituto Karolinska e King’s College London: usar CRISPR∕Cas9 como ferramenta para ativar os genes da própria célula a ser reprogramada, sem a necessidade da introdução de fatores externos. A versão dessa técnica usada por eles ativa a expressão gênica dos genes de interesse sem causar mutações. Essa também pode ser uma maneira mais próxima da natural de se obter células-tronco pluripotentes em relação ao método tradicionalmente usado hoje, podendo gerar células com menores riscos e mais próximas das existentes no organismo humano.

Você pode ler mais sobre outros avanços técnicos na pesquisa com células-tronco aqui e aqui.

Referências:

Matteo D’Antonio , Paola Benaglio , David Jakubosky , William W. Greenwald , Hiroko Matsui , Margaret K.R. Donovan , He Li , Erin N. Smith , Agnieszka D’Antonio-Chronowska , Kelly A. Frazer.Insights into the Mutational Burden of Human Induced Pluripotent Stem Cells from an Integrative Multi-Omics Approach. Cell Reports, 2018 DOI: 10.1016/j.celrep.2018.06.091

Bibhas Roy, Saradha Venkatachalapathy, Prasuna Ratna, Yejun Wang, Doorgesh Sharma Jokhun, Mallika Nagarajan, G. V. Shivashankar. Laterally confined growth of cells induces nuclear reprogramming in the absence of exogenous biochemical factors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 115 (21): E4741 DOI: 10.1073/pnas.1714770115

Jere Weltner, Diego Balboa, Shintaro Katayama, Maxim Bespalov, Kaarel Krjutškov, Eeva-Mari Jouhilahti, Ras Trokovic, Juha Kere, Timo Otonkoski. Human pluripotent reprogramming with CRISPR activators. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-05067-x


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