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Cientistas identificam a ‘peça que faltava’ necessária para a autorrenovação de células-tronco do sangue

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UCLA | Universidade da Califórnia em Los Angeles

Data

quinta-feira, 6 junho 2024 15:35

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Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Biotecnologia. Células-tronco. Engenharia Biológica. Genética. Hematologia. Medicina Regenerativa. Microbiologia. Oncologia. Terapia Genética.

Cientistas da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), nos Estados Unidos, identificaram uma proteína que desempenha um papel crítico na regulação da autorrenovação de células-tronco sanguíneas humanas, ajudando-as a sentir e interpretar sinais do ambiente.

O estudo, publicado na revista científica Nature, aproxima os pesquisadores do desenvolvimento de métodos para aumentar a disponibilidade de células-tronco sanguíneas em laboratório, o que pode facilitar o acesso a transplantes dessas células e aumentar a segurança de tratamentos baseados em células-tronco sanguíneas, como terapias genéticas.

As células-tronco sanguíneas, também conhecidas como células-tronco hematopoiéticas, têm a capacidade de fazer cópias de si mesmas por meio de um processo chamado autorrenovação e podem se diferenciar para produzir todas as células sanguíneas e imunológicas encontradas no corpo. Por décadas, os transplantes dessas células têm sido usados ​​como tratamentos que salvam vidas para cânceres sanguíneos, como leucemia e vários outros distúrbios sanguíneos e imunológicos.

No entanto, os transplantes de células-tronco sanguíneas têm limitações significativas. Encontrar um doador compatível pode ser difícil e o número de células-tronco disponíveis para transplante pode ser muito baixo para tratar com segurança a doença de uma pessoa.

Essas limitações persistem porque as células-tronco do sangue que foram removidas do corpo e acondicionadas em laboratório perdem rapidamente sua capacidade de autorrenovação. Após décadas de pesquisa, os cientistas chegaram muito perto de resolver esse 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 a Dra. Hanna Mikkola, autora sênior do novo estudo e membro do Broad Stem Cell Research Center da UCLA.

Para identificar a ‘peça que falta’ que impede que essas células semelhantes a células-tronco do sangue sejam totalmente funcionais, a Dra. Julia Aguade Gorgorio, primeira autora do artigo, analisou dados de sequenciamento para identificar genes que são silenciados quando células-tronco do sangue são colocadas em uma placa de laboratório. Um desses genes, o MYCT1, que codifica uma proteína com o mesmo nome, destacou-se como essencial para a capacidade de autorrenovação dessas células.

Os pesquisadores descobriram que o MYCT1 regula um processo chamado endocitose, que desempenha um papel fundamental na forma como as células-tronco do sangue absorvem os sinais do ambiente, que lhes dizem quando se autorrenovar, quando se diferenciar e quando devem manter sua condição.

“Quando as células percebem um sinal, elas precisam internalizá-lo e processá-lo; o MYCT1 controla a rapidez e a eficiência com que as células-tronco do sangue percebem esses sinais”, disse a Dra. Julia Aguade Gorgorio, cientista assistente do projeto no laboratório da professora Hanna Mikkola. “Sem essa proteína, os sinais do ambiente das células passam ‘de sussurros para gritos’ e as células ficam estressadas e desreguladas.”

Os pesquisadores compararam o MYCT1 aos sensores em carros modernos que monitoram todas as atividades próximas e transmitem 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-tronco do sangue se assemelham a motoristas ansiosos que, acostumados a confiar nesses sensores, de repente se veem perdidos sem sua orientação.

Em seguida, os pesquisadores usaram um vetor viral para reintroduzir o MYCT1 para ver se sua presença poderia restaurar a autorrenovação das células-tronco sanguíneas em uma placa de laboratório. Então, elas descobriram que a restauração do MYCT1 não apenas tornou as células-tronco sanguíneas menos estressadas e permitiu que elas se autorrenovassem no ambiente de cultura, mas também permitiu que essas células expandidas funcionassem efetivamente após serem transplantadas em modelos de camundongos.

Como próximo passo, a equipe investigará por que o silenciamento do gene MYCT1 ocorre e, então, como evitar esse silenciamento sem o uso de um vetor viral, o que seria mais seguro para uso em um ambiente clínico.

“Se pudermos encontrar uma maneira de manter a expressão do MYCT1 em células-tronco sanguíneas em cultura e após o transplante, isso abrirá a porta para maximizar todos esses outros avanços notáveis ​​no campo”, disse a Dra. HannaMikkola, que é professora de Biologia Molecular, Celular e do Desenvolvimento na UCLA e membro do UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center. “Isso não apenas tornaria os transplantes de células-tronco sanguíneas mais acessíveis e eficazes, mas também melhoraria a segurança e a acessibilidade das terapias genéticas que utilizam essas células”, concluiu.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em Los Angeles (em inglês).

Fonte: Tiare Dunlap, UCLA. Imagem: Dra. Julia Aguade Gorgorio (à esquerda) e Dra. Hanna Mikkola. Fonte: UCLA Broad Stem Cell Research Center.

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