Os pesquisadores de células estaminais embrionárias criam Modelo de ALS

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Os pesquisadores de células estaminais embrionárias criam Modelo de ALS

   Propostas como nova ferramenta para estudar Neurodegeneração

  Por Jamie Talan

  NEW YORK CITY --
Novos trabalhos de cientistas da Universidade de Harvard sugerem que astrócitos criam uma toxina em que os danos causados por neurônios motores podem ser a chave para desbloquear os mistérios da esclerose lateral amiotrófica (ELA).
  Mas humanos são neurônios motores mais sensíveis a esta toxina mutante GLIA? Usando uma população de neurônios motores a partir de células estaminais embrionárias humanas, Kevin Eggan, PhD, um biólogo desenvolvimentista e professor adjunto do departamento de biologia molecular e celular em Harvard, pretende responder a essa pergunta.

    Protocolos Laboratoriais

  Em um laboratório, Dr. Eggan e seus colegas misturam neurônios motores com qualquer tipo selvagem de células gliais de uma mutação no rato com o superóxido dismutase (SOD1) gene que desencadeia uma forma familiar de ELA nos humanos. Os neurônios motores banhados no tipo selvagem de células gliais sobreviveram por três semanas, mas quando neurônios motores mutantes foram expostos, 80 por cento dos neurônios morreram dentro de três semanas. Eles repetiram o estudo com neurônios humanos e encontraram o mesmo resultado. O efeito era específico para os neurônios motores. Outros neurônios vizinhos, incluindo da medula espinhal, sobreviveram. Eles também olharam para ver se fibroblastos expressando a mutante proteína produzia a toxina. E a resposta foi não.
  Neurônios motores tem um desempenho não-patológico humanos sobre o transgene SOD1 ou o alelo SOD1 mutante mostrando propriedades neurodegenerativas quando co-cultivados com células gliais SOD1 mutantes. "As células gliais transportando um homem tinham uma mutação SOD1 direta, não-autônomas com efeito na célula de sobrevivência do neurônio motor," disse Dr.Eggan. "Este modelo de células estaminais embrionárias da doença podem proporcionar uma ferramenta poderosa para estudar os mecanismos da neurodegeneração." Acrescentou ainda que ajudaria também para os investigadores desenvolverem ensaios para testar a eficácia de potenciais terapias.
  Em outros experimentos, se for removido o mutante GLIA, cientistas levam mais tempo para desenvolver os sintomas e os animais vivem mais tempo. "É muito encorajador", disse o Dr. Eggan.
  Os pesquisadores testam células gliais humanas carregando a mutação SOD1 tóxica produzindo este fator. E eles também quiseram saber se o produto tóxico foi feito em pacientes com a forma esporádica de ELA.
  Para responder a estas perguntas que virou-se para pacientes com ELA, bem como pessoas em fertilização in vitro. A idéia era coletar biópsias e realizar transferência nuclear de células somáticas para gerar células estaminais pluripotentes induzidas (iPS) em linhas.
  Estas experiências são um verdadeiro esforço colaborativo, o Dr. Eggan disse. Médicos na Columbia Presbyterian Medical Center fizeram biópsias da pele e as enviaram para o Projeto ALS laboratório em Manhattan. Lá, as células cresceram três semanas e foram separadas e colocadas em gelo e transportadas de volta para Harvard. "Nós nunca tivemos este tipo de célula afetada em estudo antes", disse o Dr. Eggan.
  A equipe foi capaz de abater fibroblastos humanos e reprogramar as células para se tornar uma linha de células estaminais pluripotentes. Os pacientes com ELA foram duas mulheres, agora nos seus 90, com SOD1 mutações. Um dos pacientes é a pessoa mais velha do mundo vivendo com ELA, o Dr. Eggan disse.
  Após três semanas em um caldo de laboratório, as células se proliferaram e se auto-renovaram, mas havia apenas raras que tiveram colônias de células estaminais embrionárias humanas morfologia. Eles isolaram essas células estaminais embrionárias e as expandiram para criar as linhas de células estaminais.

  Células se transformam em neurônios motores

   Mas foram as células pluripotentes e com capacidade de ser cada vez mais transformadas em neurônios motores?
Até agora, parece promissor. As células ELA iPS podem ser direcionadas para baixo da espinal do neurônio motor e da linhagem glial, Dr. Eggan disse. "Mas não sabemos se são astrócitos ou outros tipos de GLIA", disseram colegas na reunião. "Nós fizemos alguns progressos."
   O grupo, liderado por Douglas Melton, MD, do Harvard Stem Cell Institute, já criou 56 iPS linhas celulares a partir de 15 pessoas - seis com SOD1 mutações, quatro com ELA esporádica, e cinco de grupos de controle saudáveis. Estes estudos que lhes permitirá verificar se existem as diferenças na sobrevivência de doentes derivados de neurônios motores e os abatidos e re-programados a partir de voluntários saudáveis. E eles também serão capazes de testar se GLIA gerada a partir do paciente é tóxica para neurônios motores.
  Com efeito, busca-se entender como a avaria de células gliais poderiam fornecer para cientistas uma nova ferramenta para o tratamento da ELA. Se essas células serão utilizadas no tratamento de pacientes reais é ainda um outro capítulo a ser escrito. "A empresa global de terapia de células estaminais ainda é precária", disse o Dr. Eggan.
  Lorenz Studer, MD, diretor do Laboratório de Biologia Tumoral e Stem Cell, Neurocirurgia, e Developmental Biology no Memorial Sloan Kettering Cancer Center, disse que as terapias de células-tronco serão essenciais para cientistas avançarem em engenharia celular para definir o que significa linhagem. Agora, é entendido que as células tomam diferentes caminhos moleculares em diferentes condições, disse ele.
  Dr. Studer está desenvolvendo novas formas de estudar o destino das transições da célula, e ele alega que as células estaminais embrionárias humanas serão cruciais para esse esforço.
Cientistas no Memorial Sloan Kettering ensaios são 80 por cento das drogas aprovadas pela FDA para determinar cada um sobre o papel da diferenciação celular. Identificar fármacos que podem alterar o destino das células é importante para a engenharia de células estaminais humanas, Dr. Studer disse. Ele observou que, com base em seus resultados do laboratório, também há uma nota cautelar para algumas destas drogas aprovadas pela FDA sobre o risco de efeitos colaterais inesperados que possam afetar negativamente o desenvolvimento do embrião durante a gravidez.
  Dr. Eggan e outros estão a testar a viabilidade da utilização da transferência nuclear de células somáticas e sua tecnologia, para aproveitar as populações de células específicas para o tratamento de doenças individuais. Uma vez que têm o suficiente destas células em mão, o desafio será o de entregá-los e levá-los a trabalhar no corpo humano. Na ELA, alimentando o corpo de neurônios motores poderia afastar a doença neurodegenerativa fatal. Se cientistas podem usar células da própria pele de uma pessoa, o corpo não dará uma resposta imune contra o enxerto celular e pode evitar o uso de drogas imunossupressoras.
  Grande parte do trabalho sobre células gliais foi conduzido por Francesco Paolo di Giorgio, PhD, que se mudou de Harvard para o Instituto Salk, em La Jolla, Califórnia, onde continua seu trabalho em células estaminais embrionárias.

 

           Paulo R. S. De Bittencourt – Tradução e Adaptação