Muito obrigado time iGEM USP-EEL Brazil
por traduzir o artigo para portugês.
Você leu isso certo. Criadoras de quê? Criadoras de todos os órgãos, tecidos e células especializadas em seu corpo. Para entender o que as células-tronco fazem, vamos
primeiramente analisar como os tecidos são construídos.
Os tecidos consistem em células cercadas por uma rede de proteínas e moléculas, uma matriz extracelular, que fornece estrutura e suporte às células. Todas as células deste grupo têm estrutura e funcionalidade similares e, nesta formação, elas são capazes de realizar uma função específica em conjunto. Vários tecidos de diferentes células com diferentes funções trabalham então juntos para formar nossos órgãos.
Então, como as células-tronco se encaixam nisto?
O papel da célula tronco
Há uma grande variedade de diferentes tipos de células especializadas no corpo para
realizar uma tarefa específica. O papel das células-tronco é criar esta diversidade e gerar, ou mesmo regenerar, tecidos. Células-tronco são células não especializadas com o poder de diferenciar-se e dividir-se em outros tipos de células.
Licença: Creative commons
A imagem foi traduzida para o português por time iGEM USP-EEl Brazil
Existem dois tipos diferentes de células-tronco. Vamos analisá-las!
1. Células-tronco embrionárias existem em embriões que não têm mais de três a cinco dias de vida. Neste ponto, há cerca de 150 células no embrião e elas detêm o poder de se diferenciar em qualquer outros tipos de células, mesmo em outras células-tronco. Nós dizemos que elas são pluripotentes. Estas células-tronco são a origem de todas as outras células do corpo e é assim que um único óvulo fertilizado pode crescer e se tornar criaturas multicelulares extremamente complexas com estruturas internas com diferentes funções. Uma vez que estas células-tronco embrionárias possuem essa versatilidade, elas podem ser usadas para regenerar tecidos danificados ou órgãos que não se regeneram por si mesmos.
2. Células-tronco adultas são encontradas em pequeno número na maioria dos tecidos. Ao contrário das células-tronco embrionárias, as células-tronco adultas foram atribuídas a um papel e só podem se dividir em certos tipos de células, sendo chamadas de multipotentes. Por exemplo, as células-tronco na medula óssea são limitadas a células sanguíneas, mas não podem criar mais células-tronco ou, por exemplo, células musculares.
Licença: Creative commons
O potencial das células-tronco na medicina é enorme com suas propriedades regenerativas. Vamos olhar mais de perto o que poderia e já pode ser alcançado com células-tronco!
Terapia com células-tronco…
…para tratar doenças cardíacas
A doença cardíaca é a principal causa de morte nos EUA e é um grupo de condições que, consequentemente, pode levar a derrames ou ataques cardíacos. Quando o coração tiver completado seu desenvolvimento como o de um adulto, é incapaz de reparar grandes áreas de danos, como as causadas por um derrame. O dano irreversível é resultado da morte de células cardíacas por esgotamento de oxigênio quando o suprimento de sangue para o coração é interrompido ou reduzido. Isto frequentemente resulta em disfunção, insuficiência cardíaca e em sintomas comuns que associamos às doenças cardíacas, tais como dor no peito e falta de ar.
Uma variedade de células-tronco foi estudada para o tratamento de doenças cardíacas. A abordagem mais comum é usar células-tronco do paciente, que são chamadas células-tronco autólogas, ao contrário de células-tronco de outros indivíduos que são chamados de alogênicos. As células-tronco são derivadas, por exemplo, da medula óssea ou da área do coração. Introduzindo células-tronco no tecido do coração, estas podem se diferenciar em tecido muscular para fortalecer o coração ou as células endoteliais (revestimento interno de vasos sanguíneos) para promover a formação de novos vasos sanguíneos no tecido danificado que facilita a recuperação do tecido cardíaco e melhora a função cardíaca.
Licença: Creative commons
… para tratar lesões da medula espinhal
Outro exemplo do potencial das células-tronco é o caso de lesão da medula espinhal.
Quando a medula espinhal está danificada é impossível o corpo curar e se recuperar. Isto resulta na perda definitiva de conexões nervosas entre o cérebro e o corpo e, portanto, perda de sensibilidade e mobilidade.
Graças à terapia com células-tronco, é possível induzir a regeneração de novos neurônios a partir de células-tronco injetadas e novas conexões podem então aparecer. As conexões danificadas também são mielinizadas por algumas células-tronco que se diferenciam em dendrócitos. Tudo isso tem como efeito melhorar o estado geral das pessoas feridas.
Rejuvenescer as células
Um dos maiores problemas com as terapias com células-tronco é como obter as
células-tronco necessárias para os tratamentos. As células-tronco adultas são utilizáveis, mas vêm com limitações. Elas não podem se dividir em todas tipos de células e também são difíceis de cultivar e de se separar de outras células. Células-tronco embrionárias, por outro lado, podem se dividir em qualquer tipo de célula, no entanto, elas podem ser rejeitadas pelo sistema imunológico por serem estranhas ao corpo. A maioria das células embrionárias provêm de ovos fertilizados deixados pela FIV, mas outro ponto importante a considerar que aumentou muito debate é o aspecto ético do uso de ovos fertilizados para tratamentos.
Indução de células-tronco pluripotentes a
partir de células adultas
Uma solução para as questões éticas foi encontrada em 2006 por Shinya Yamanaka e sua equipe de pesquisadores. A ideia deles? Pegar uma célula de um adulto e transformá-la em uma célula tronco. Para fazer isso, eles colocam apenas 4 fatores de transcrição chamados fatores da Yamanaka. Eles são usados para reativar a expressão de alguns genes envolvidos na fase embrionária e reprimir genes envolvidos na determinação celular. Este método é surpreendente por sua simplicidade, mas tem uma grande eficiência e é aberto a muitas oportunidades.
Entretanto, a fim de introduzir estes fatores, os vetores virais são comumente utilizados. O fato é que retrovírus são implementados para fornecer os fatores. Como este método pode interferir no DNA, não é tão raro observar algumas mutações que, em alguns casos, podem levar a células tumorigênicas. Outras formas para introduzir os fatores da Yamanaka como o RNA mensageiro podem ser usadas para reduzir o risco de desenvolvimento de tumor, mesmo que sejam menos eficientes.
Esta técnica é muito promissora. Não há necessidade de usar e destruir um embrião para obter algumas células-tronco. Isto tem várias vantagens. Primeiramente, resolve os problemas éticos do uso destes embriões e só precisa de algumas células adultas,
geralmente retiradas da pele. Em segundo lugar, como as células vêm de células adultas, essas são geneticamente idênticas ao receptor do transplante. Desta forma, as rejeições são evitadas.
Por outro lado, este novo método traz suas próprias questões éticas. Com isto, é possível teoricamente clonar um humano inteiro ou criar animais quiméricos. Limites claros devem ser impostos para evitar qualquer abuso.
Conclusão
Em resumo, as células-tronco têm grande potencial na medicina e são um grande campo de pesquisa dado suas propriedades regenerativas. No entanto, ainda há muitas coisas a melhorar, como a propriedade tumoricida. Além disso, o enorme potencial das aplicações implica uma boa administração de seu uso e sua malemolência para evitar qualquer abuso contra a ética.
Fontes
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012809657465740X
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/heart-attack/symptoms-causes/syc-20373106
https://ki.se/en/research/now-stem-cells-will-build-our-health
Induced Pluripotent Stem Cell – an overview | ScienceDirect Topics
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_souche_pluripotente_induite
Narihito Nagoshi, Osahiko Tsuji, Masaya Nakamura, Hideyuki Okano (2019). Cell therapy for spinal cord injury using induced pluripotent stem cells. Regenerative Therapy, 11, 75-80.
