Utilizando células-tronco, cientistas conseguem estimular a formação de ossos em macacos

É a primeira vez que a técnica funciona em primatas, o que abre a possibilidade de aplicação para a regeneração de outros tipos de órgãos em animais mais complexos que roedores

por Paloma Oliveto 16/05/2014 11:00

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Idade avançada, doenças degenerativas e lesões resultantes de acidentes são alguns dos fatores que contribuem para a perda óssea, um problema que afeta significativamente a qualidade de vida. Muitas vezes, não há o que se fazer; em outros casos, é preciso implantar próteses, um procedimento que, embora seguro, é invasivo. A solução poderá, no futuro, sair do organismo do próprio paciente. Células-tronco retiradas da pele e modificadas em laboratório foram capazes de estimular a formação de ossos, como demonstrou um estudo publicado na revista Cell Press. Essa foi a primeira vez que cientistas alcançaram sucesso nesse tipo de terapia em primatas, o que abre a possibilidade de aplicação da técnica para a regeneração de outros tipos de órgãos em animais mais complexos que roedores. O modelo do estudo foram macacos rhesus.

Em vez de retirar as células de um embrião, os pesquisadores do Instituto Nacional de Coração, Pulmão e Sangue dos Estados Unidos utilizaram as chamadas células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs). Elas são estruturas adultas, que podem ser extraídas da pele, e têm potencial de se transformar em diversos outros tipos de célula. Estudos com ratos mostram que, embora eficazes, as iPSCs provocam um perigoso efeito colateral: os teratomas, tipo de tumor constituído por diversas camadas de tecidos do corpo.

Valdo Virgo / CB / DA Press
Clique para ampliar e entender melhor as pesquisas (foto: Valdo Virgo / CB / DA Press)
No experimento com macacos, que têm sistema imunológico mais próximo ao dos humanos, porém, os pesquisadores observaram que os tumores não surgem quando a célula que dará origem às demais é retirada do próprio animal que receberá o tratamento. Apesar de ter sido realizado em um primata não humano, o estudo traz esperanças para indivíduos que precisam de reposição óssea, defende Cynthia Dunbar, principal autora do estudo. “Fisiologicamente e até do ponto de vista da longevidade, o macaco rhesus é uma espécie muito parecida ao homem. O nosso sistema imunológico também é muito semelhante; veja o sucesso das pesquisas com HIV, que usaram esse modelo animal”, compara. “Outra coisa é que as células pluripotentes induzidas desse animal se comportam de maneira bastante parecida às humanas”, ressalta.

Otimismo
Para as células da pele se transformarem em osso, os cientistas retiraram uma pequena amostra da epiderme dos macacos e manipularam o material em laboratório. Eles conseguiram fazer com que essas estruturas voltassem ao estágio indiferenciado, quando a célula ainda não é especializada em nenhuma função específica do corpo. Adicionando substâncias apropriadas à mistura, os pesquisadores estimularam a especialização das células que, antes, formavam a pele do macaco rhesus. Em um tubo de ensaio, eles notaram que, agora, elas não mais se juntavam para constituir a epiderme: na verdade, estavam originando o tecido ósseo. O experimento estava dando certo.

Faltava, porém, tirar a prova em um organismo vivo. O procedimento foi repetido, e os pesquisadores injetaram as células-tronco pluripotentes induzidas em animais que sofriam de perda óssea. “O resultado foi muito satisfatório. As células se integraram ao organismo dos animais e reconstituíram as lesões dos ossos”, conta Cynthia.

“A medicina regenerativa está muito focada no campo ortopédico porque há uma infinidade de situações, seja por traumas, retirada de tumores ou degeneração natural, em que se perde osso e há pouco o que se fazer hoje”, esclarece. De acordo com ela, as tentativas feitas, até agora, de criar esse tipo de órgão in vitro tiveram um efeito muito limitado.

AFP PHOTO / Sam PANTHAKY
Macaco rhesus: apesar de ter sido realizado em um primata não humano, o estudo traz esperanças para indivíduos que precisam de reposição óssea (foto: AFP PHOTO / Sam PANTHAKY )
Quando a célula da pele era retirada de um animal e transferida para outro, houve formação de tumores, embora em um ritmo muito lento. A boa notícia, segundo a pesquisadora, é que o mesmo não aconteceu ao se usar o material do próprio macaco receptor como matriz das células-tronco. Embora reconheça que é preciso realizar diversos testes antes que a técnica se mostre realmente segura, a cientista está otimista, pois essa foi a primeira vez em que as iPSCs utilizadas na formação óssea não resultaram em teratomas.

Avanços
Depois de trabalhar como voluntária em um hospital oncológico infantil, onde viu muitas crianças perderem membros do corpo por causa do câncer ósseo, a veterinária Nicole Enhranrt, da Universidade Charles Sturt, na Austrália, decidiu se juntar aos colegas de várias áreas da instituição para pesquisar células-tronco na regeneração musculoesquelética. Ela faz parte de um grupo de estudo desse tema e, atualmente, desenvolve um trabalho com cachorros. “Homens e animais têm organismos muito parecidos e acho que as pesquisas com macacos e cachorros podem ajudar tanto os animais quanto os humanos”, acredita.

Na avaliação de Nicole, que não participou do estudo publicado na Cell, as investigações estão cada vez mais avançadas, devendo beneficiar em breve os pacientes humanos e também os de quatro patas. “Por enquanto, estamos ainda na fase do microscópio, do tubo de ensaio. Mas as descobertas estão se acelerando, e não tenho dúvidas de que nossos esforços serão muito bem aplicados em benefício de pacientes afetados por diversas condições médicas”, diz.

Ratos voltam a caminhar
Usando células-tronco embrionárias humanas, uma outra técnica de pesquisa regenerativa, cientistas de três instituições americanas conseguiram fazer ratos com um severo problema de locomoção voltar a andar. Os animais foram manipulados geneticamente para desenvolver características da esclerose múltipla, uma doença autoimune que provoca a degeneração progressiva do sistema nervoso central. Em menos de duas semanas após o tratamento, os ratinhos recuperaram as funções atingidas pela enfermidade.

O patologista Tom Lane, professor da Universidade de Utah e coautor do estudo, conta que, antes da terapia, os animais estavam tão mal que não conseguiam beber ou comer sozinhos, tendo de ser alimentados pelos cuidadores. “Quando minha colega Lu Chen chegou e disse: ‘Os ratos estão andando’, não acreditei nela”, recorda. Além do estado avançado de debilidade das cobaias, os pesquisadores temiam que células-tronco humanas fossem rejeitadas pelos animais.

Nessa técnica, os cientistas usaram embriões humanos. Eles retiraram as células nervosas do cérebro em desenvolvimento e as injetaram na medula espinal dos ratos. “Quando implantamos as células humanas nos ratos que estavam paralisados, eles se levantaram e começaram a andar em poucas semanas. Depois, se recuperaram completamente”, relata Jeanne Loring, pesquisadora de neurobiologia da Universidade da Califórnia em Irvine e coautora do estudo. “Nunca havíamos visto uma melhora clínica tão grande. Foi uma recuperação dramática, que pode levar a novas formas de tratar esclerose múltipla em humanos”, observa.

A eslerose múltipla afeta mais de 2 milhões de pessoas no mundo todo. Na doença, células do sistema imunológico conhecidas como células T invadem a medula espinal e o cérebro, causando inflamação e, no fim, perda de um tipo de fibra nervosa. Os sintomas da enfermidade são fadiga, problemas de visão, e de memória, fraqueza dos membros e depressão, entre outros.

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