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Cardiologista desenvolve método para ‘rejuvenescer’ vasos sanguíneos usando células de gordura

Fonte

Universidade de Zurique

Data

sexta-feira. 18 novembro 2022 16:20

Desde a antiguidade, o ser humano procura a fonte da juventude – uma nascente que teria o poder de rejuvenescer. “Estamos mais perto desse sonho do que nunca”, disse o Dr. Soheil Saeedi, pesquisador do Centro de Cardiologia Molecular da Universidade de Zurique, na Suíça.

Em colaboração com o Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique), também na Suíça, e a Universidade Harvard, nos Estados Unidos, o Dr. Soheil Saeedi está pesquisando uma estratégia antienvelhecimento para os vasos sanguíneos. Cerca de 17,9 milhões de pessoas no mundo morrem de doenças cardiovasculares a cada ano. A maioria dessas mortes é resultado de doenças vasculares relacionadas à idade, como a aterosclerose, em que uma disfunção do endotélio – a camada mais interna de células que revestem a superfície interna dos vasos sanguíneos – causa o acúmulo de placas que estreitam o vaso e pode levar a ataques cardíacos. “O problema é que o endotélio humano é incapaz de se regenerar efetivamente – principalmente na velhice”, explicou o Dr. Saeedi.

O pesquisador lançou, portanto, um ambicioso projeto de pesquisa que visa encontrar uma fonte de células endoteliais intactas: ele quer transformar células de gordura de volta em células-tronco e usá-las para cultivar células endoteliais imaturas para reparar os vasos danificados. Se o projeto for bem-sucedido, cinco gramas de tecido adiposo de um paciente serão suficientes no futuro para rejuvenescer seus vasos sanguíneos.

Voltando o relógio

O método de reprogramação de células somáticas maduras, como células adiposas, para se tornarem células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) foi desenvolvido pelo pesquisador japonês Dr. Shin’ya Yamanaka em 2006. A pluripotência descreve a capacidade de uma célula-tronco de se auto-renovar e se diferenciar em qualquer tipo de célula, como um músculo ou célula da pele.

Essa especialização ou diferenciação envolve alguns dos genes da célula sendo ativados ou desativados por moléculas ligadas ao seu DNA – conhecidas como marcas epigenéticas. O Dr. Yamanaka descobriu quatro genes – os fatores de Yamanaka – que codificam proteínas e funcionam como um apagador molecular, removendo as marcas epigenéticas nas células. Quando isso acontece, a célula se transforma novamente em uma célula-tronco não especializada, voltando o relógio biológico, por assim dizer. O método do Dr. Yamanaka funciona em princípio, mas o Dr. Saeedi disse que é necessário muito mais investimento para entender e melhorar esse processo complexo.

Parando o desenvolvimento do câncer

A descoberta revolucionária tem suas desvantagens, no entanto, como um dos fatores rejuvenescedores de Yamanaka também sendo um dos mais poderosos genes causadores de câncer conhecidos pelos biólogos. As propriedades das células-tronco para autorrenovação e proliferação rápida também são características das células tumorais. Lutar pela ‘juventude eterna’, portanto, tem seus riscos. “A formação de tumores é o maior obstáculo que temos de superar para aproveitar esse tipo de terapia com células-tronco para humanos”, disse o professor Saeedi. Equipes de pesquisa em todo o mundo estão atualmente tentando otimizar o método de reprogramação de células enquanto inibem o desenvolvimento do câncer.

O professor Soheil Saeedi trouxe uma ferramenta potencial para melhorar a reprogramação celular usando fatores Yamanaka de seu antigo local de trabalho, a Escola Médica de Harvard, nos Estados Unidos. Essa ferramenta é uma enzima chamada D-aminoácido oxidase (DAAO). Essa ‘ferramenta quimiogenética’, como o Dr. Saeedi a chama, é acondicionada em um vírus e pode ser implantada em uma organela selecionada da célula, onde a enzima funciona como um botão liga e desliga para a transformação celular. “Se adicionarmos o aminoácido D-alanina, a enzima o converte em peróxido de hidrogênio. Isso desencadeia a reprogramação e aumenta a produção de células-tronco”, explicou o cientista.

Na etapa final do processo de rejuvenescimento, ele adiciona o aminoácido D-cisteína, que transforma a enzima em sulfeto de hidrogênio. “O sulfeto de hidrogênio é uma pequena molécula que na biologia é considerada a fonte da juventude”, disse o pesquisador, com um sorriso. O método funciona e, após um ano de pesquisa, o Dr. Saeedi conseguiu gerar com sucesso células-tronco pluripotentes a partir de tecido adiposo branco em camundongos. Atualmente, a pesquisa está analisando o risco de desenvolver tumores.

O Dr. Soheil Saeedi agora está preparando o próximo passo no processo de dois estágios, ou seja, induzir as células-tronco pluripotentes a se especializarem em células endoteliais funcionais. Esse processo biológico é chamado de rediferenciação. “Para isso, precisamos de um coquetel inteligente de fatores de crescimento e produtos químicos, bem como da ferramenta quimiogenética para controlar o processo”, explicou.

Esta é a primeira vez que a ferramenta quimiogenética D-aminoácido oxidase (DAAO) foi usada para uma forma de terapia. A vantagem desse tipo de terapia personalizada com células-tronco induzidas é que o receptor também pode ser o doador. “Cinco gramas de gordura são retiradas do paciente, das quais células endoteliais imaturas são cultivadas e depois transplantadas de volta para a mesma pessoa”, explicou o cientista.

Mais liberdade para pesquisar

Qual tecido adiposo é mais adequado para essa tarefa é uma das questões que a pesquisa do Dr. Saeedi pretende responder. Ele também vai testar três formas diferentes de entregar as novas células endoteliais na parede do vaso danificado: injetar as células imaturas na corrente sanguínea do camundongo ou diretamente no local afetado. A terceira opção que ele vai estudar é se as chances de recuperação aumentam se as células forem transplantadas cirurgicamente. O Dr. Saeedi acredita que injetar as células seria a opção mais fácil para o futuro tratamento em humanos.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Zurique (em inglês).

Fonte: Stéphanie Hegelbach, Universidade de Zurique.

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