Saúde + Comportamento
Estudo pode ajudar a tornar mais disponíveis transplantes de células-tronco que salvam vidas
Principais conclusões
- As células estaminais do sangue – fundamentais para os transplantes que são utilizados como tratamentos que salvam vidas para cancros do sangue e doenças sanguíneas e imunitárias – têm a capacidade de se auto-renovarem, mas perdem rapidamente a capacidade de o fazer numa placa de laboratório.
- Cientistas da UCLA identificaram uma proteína que não apenas permite que as células-tronco do sangue se auto-renovem em uma placa de laboratório, mas também permite que essas células expandidas funcionem de forma eficaz após serem transplantadas em modelos de camundongos.
- As descobertas podem ajudar a disponibilizar os transplantes de células-tronco do sangue para mais pessoas e melhorar a acessibilidade e a segurança das terapias genéticas que utilizam essas células.
Cientistas da UCLA identificaram uma proteína que desempenha um papel crítico na regulação da auto-renovação das células estaminais do sangue humano, ajudando-as a detectar e interpretar sinais do seu ambiente.
O estudo, publicado na Nature, aproxima os pesquisadores do desenvolvimento de métodos para expandir células-tronco do sangue em uma placa de laboratório, o que poderia tornar mais disponíveis transplantes dessas células que salvam vidas e aumentar a segurança de tratamentos baseados em células-tronco do sangue, como genes. terapias.
As células-tronco do sangue, também conhecidas como células-tronco hematopoiéticas, têm a capacidade de fazer cópias de si mesmas por meio de um processo denominado auto-renovação e podem se diferenciar para produzir todas as células sanguíneas e imunológicas encontradas no corpo. Durante décadas, os transplantes dessas células têm sido usados como tratamentos que salvam vidas para cânceres do sangue, como leucemia e vários outros distúrbios sanguíneos e imunológicos.
No entanto, os transplantes de células-tronco do sangue têm limitações significativas. Encontrar um dador compatível pode ser difícil, especialmente para pessoas de ascendência não europeia, e o número de células estaminais disponíveis para transplante pode ser demasiado baixo para tratar com segurança a doença de uma pessoa.
Estas limitações persistem porque as células estaminais do sangue que foram removidas do corpo e colocadas numa placa de laboratório perdem rapidamente a sua capacidade de auto-renovação. Após décadas de pesquisa, os cientistas chegaram dolorosamente perto de resolver este problema.
“Descobrimos como produzir células que se parecem com células-tronco do sangue e têm todas as suas características, mas quando essas células são usadas em transplantes, muitas delas ainda não funcionam; há algo faltando”, disse o Dr. Hanna Mikkola, autora sênior do novo estudo e membro do Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research da UCLA.
Para identificar a peça que faltava que impede que essas células semelhantes às células-tronco do sangue sejam totalmente funcionais, Julia Aguade Gorgorio, a primeira e co-autora do artigo, analisou dados de sequenciamento para identificar genes que são silenciados quando as células-tronco do sangue são colocadas em laboratório. prato. Um desses genes, o MYCT1, que codifica uma proteína de mesmo nome, destacou-se por ser essencial para a capacidade de autorrenovação dessas células.
Eles descobriram que o MYCT1 regula um processo chamado endocitose, que desempenha um papel fundamental na forma como as células estaminais do sangue captam os sinais do seu ambiente que lhes dizem quando se auto-renovarem, quando se diferenciarem e quando ficarem quietas.
“Quando as células percebem um sinal, elas têm que internalizá-lo e processá-lo; o MYCT1 controla a rapidez e a eficiência com que as células-tronco do sangue percebem esses sinais”, disse Aguade Gorgorio, cientista assistente do projeto no laboratório Mikkola. “Sem esta proteína, os sinais do ambiente das células passam de sussurros a gritos e as células ficam estressadas e desreguladas”.
Os pesquisadores comparam o MYCT1 aos sensores dos carros modernos que monitoram todas as atividades próximas e retransmitem seletivamente as informações mais cruciais aos motoristas no momento certo, auxiliando em decisões como quando virar ou mudar de faixa com segurança. Sem o MYCT1, as células estaminais do sangue assemelham-se a condutores ansiosos que, habituados a confiar nestes sensores, de repente ficam perdidos sem a sua orientação.
Em seguida, os pesquisadores usaram um vetor viral para reintroduzir o MYCT1 para ver se sua presença poderia restaurar a auto-renovação das células-tronco do sangue em uma placa de laboratório. Descobriram que a restauração do MYCT1 não só tornou as células estaminais do sangue menos stressadas e permitiu-lhes auto-renovação em cultura, mas também permitiu que estas células expandidas funcionassem eficazmente após serem transplantadas para modelos de ratinho.
Na próxima etapa, a equipe investigará por que ocorre o silenciamento do gene MYCT1 e, a seguir, como prevenir esse silenciamento sem o uso de um vetor viral, que seria mais seguro para uso em ambiente clínico.
“Se conseguirmos encontrar uma maneira de manter a expressão de MYCT1 em células-tronco do sangue em cultura e após o transplante, isso abrirá a porta para maximizar todos esses outros avanços notáveis no campo”, disse Mikkola, que é professor de biologia molecular, celular e biologia do desenvolvimento no UCLA College e membro do UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center. “Isso não só tornaria os transplantes de células-tronco do sangue mais acessíveis e eficazes, mas também melhoraria a segurança e a acessibilidade das terapias genéticas que utilizam essas células”.