Destaque

Pesquisadores estudam células-tronco pluripotentes para investigar os estágios iniciais do desenvolvimento humano

Fonte

Universidade de Pádua

Data

terça-feira. 27 dezembro 2022 13:20

Estudo publicado recentemente na revista científica Cell Stem Cell tem foco no papel e nas características das células estaminais pluripotentes. A pesquisa foi realizada nos laboratórios do Veneto Institute of Molecular Medicine (VIMM) pelo grupo do Dr. Nicola Elvassore, professor da Universidade de Pádua, na Itália, com a colaboração e apoio de pesquisadores de vários institutos italianos e internacionais. Em particular, Elisa Cesare, doutoranda em Pádua e pesquisadora do VIMM, a Dra. Anna Urciuolo, da Universidade de Pádua e a Dra. Hannah Stuart, do Research Institute of Molecular Pathology, na Áustria, deram contribuições essenciais como as primeiras autoras do trabalho.

Através de uma abordagem multidisciplinar, o estudo permitiu identificar os componentes da matriz extracelular que caracterizam o microambiente das células-tronco pluripotentes humanas ‘naive’: essas células, obtidas através do processo de reprogramação (‘rejuvenescimento’ das células para o estado pluripotente ) são os equivalentes in vitro (ou seja, células cultivadas em laboratório) daqueles encontrados no embrião humano antes de ser implantado no útero da mãe.

Posteriormente, essas células vão se diferenciar e dar vida a tecidos extra-embrionários, como a placenta e todos os órgãos e sistemas. Uma vez que os componentes da matriz celular virgem foram identificados, eles foram explorados para criar um novo sistema tridimensional de cultura de células. Nesse contexto tridimensional é possível tanto manter as células em sua identidade pluripotente quanto replicar as primeiras fases do processo de diferenciação e morfogênese que se observa in vivo com implantação no útero.

Este novo sistema de cultura permite, portanto, explorar plenamente o potencial dessas células ‘precoces’ e, consequentemente, abre a possibilidade de uso dessas células para o estudo de processos de desenvolvimento humano que ainda hoje são inacessíveis. Por exemplo, será possível estudar a formação da placenta ou as fases iniciais do surgimento de patologias ligadas à inativação do cromossomo X e outros processos epigenéticos que ocorrem nesse período preciso do desenvolvimento humano, patologias que atualmente não podem ser reproduzidos usando outros modelos celulares.

O projeto continuará em colaboração com a Dra. Alessandra Murgia, professora do Departamento de Saúde da Mulher e da Criança da Universidade de Pádua, e se concentrará na criação de um modelo que permita o estudo dos processos moleculares subjacentes ao aparecimento da síndrome do X Frágil, uma doença epigenética rara que causa comprometimento cognitivo, problemas de aprendizado e relacionamento.

“A otimização das condições de cultivo de células-tronco pluripotentes ‘naive’ humanas abriu novas perspectivas para o estudo dos primeiros processos que ocorrem durante o desenvolvimento humano. O papel de muitos fatores e sinais envolvidos na manutenção do estado ‘naive’ das células já foi caracterizado em células pluripotentes em cultura, mas ainda não se sabe o papel das moléculas que compõem a matriz extracelular e a função de sua organização tridimensional”, explicou o Dr. Nicola Elvassore, coordenador do projeto de pesquisa.

“Neste trabalho, usando uma abordagem que combina cultura microfluídica e análise do transcriptoma, proteoma e secretoma, descobrimos que colônias de células virgens, e não preparadas, são caracterizadas por um microambiente rico em matriz extracelular. Com base neste resultado desenvolvemos um sistema de cultura 3D que permite manter células humanas virgens por muito tempo e sem uma camada de células de suporte e induzir a sua diferenciação , simplesmente alterando os sinais no meio de cultura. Nosso estudo abre novas perspectivas para aplicações futuras que permitirão o uso de células ‘naive’ para estudar os processos fundamentais do desenvolvimento humano, em um contexto tridimensional, a partir de células individuais”, concluiu a Dra. Elisa Cesare.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Pádua (em italiano).

Fonte: Universidade de Pádua.

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