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Notícias Abril de  2005

Cientistas introduzem células tronco cerebrais humanas na medula espinhal de ratos
Fonte: Human Gene Therapy, 19/04/2005

Pesquisadores da the University of Wisconsin-Madison inserem células tronco humanas na medula espinhal de ratos com esclerose lateral amiotrófica (ELA).

Os cientistas direcionaram certos tipos de células tronco neuronais para secretarem uma proteína protetora de neurônios antes de injetá-las na medula espinhal de ratos, onde os neurônios motores residem. Neurônios motores controlam os movimentos musculares liberando mensagens da medula espinhal e cérebro para o resto do organismo. A esclerose lateral amiotrófica faz com que os neurônios se deteriorem e morram.

Os pesquisadores não trabalharam com células tronco embriônicas, que podem se desenvolver em qualquer um dos 220 tecidos e tipos celulares nos humanos, e que os cientistas consideram como sendo ingredientes cruciais para cura de danos na medula espinhal e doenças neurodegenerativas.

Ao invés disso, os cientistas trabalharam com células neuronais mais especializadas - conhecidas como células progenitoras neuronais, que surgem de células tronco primitivas durante as primeiras semanas do desenvolvimento cerebral humano. Diferentemente das células tronco embriônicas, elas somente podem se desenvolver em tecido nervoso e são incapazes de viver indefinidamente, como as células tronco o são. Mas as células progenitoras neuronais são muito mais apropriadas para o uso clínico porque diferentemente das células tronco embrônicas, elas podem crescer na ausência de derivados animais que são considerados uma fonte potencial de contaminação, diz o co-autor do estudo Clive Svendsen, professor de anatomia do Waisman Center da universidade.

Este é o primeiro estudo que mostra que certos tipos de células tronco podem sobreviver e liberar proteínas protetoras poderosas na medula espinhal de ratos com uma forma genérica de esclerose lateral amiotrófica, diz Svendsen. Uma vez dentro do cérebro ou medula espinhal, as células progenitoras neuronais se transformam em células tronco de suporte neuronais chamadas astrócitos. Alguns pesquisadores acreditam que esclerose lateral amiotrófica cause o mal funcionamento do astrócito, que por sua vez faz com que os neurônios motores se degenerem e eventualmente morram.

Diversos grupos de pesquisa ao redor do mundo estão tentando desatrelar o potencial terapêutico das células progenitoras neurais. Mas o trabalho da University of Wisconsin-Madison é o primeiro a injetar células progenitoras neurais que se desenvolveram em células similares a astrócitos e simultaneamente secretaram o fator neurotrófico derivado de glia (GDNF), uma proteína que ocorre naturalmente e preserva os neurônios motores durante o desenvolvimento. A abordagem dupla tem mais chance de proteger neurônios saudáveis que ainda não sucumbiram ao ELA, disse Svendsen.

Aproximadamente 5.600 pessoas nos EUA são diagnosticadas com ELA todos os anos. Também conhecida como doença de Lou Gehrig, ela ainda não é bem entendida, embora se saiba que mutações no gene SOD-1 - ou superóxido dismutase-1 -estejam envolvidas. A ELA ataca as células nervosas no cérebro e medula espinhal e os neurônios motores morrem progressivamente, e o cérebro não pode mais iniciar e controlar o movimento muscular.

Segundo Sandra Klein, uma das autoras do estudo, os pesquisadores tiveram de enfrentar diversas barreiras técnicas para assegurar que as células progenitoras se grupassem próximas aos neurônios motores na medula espinhal e continuassem a liberar GDNF.

Fazer com que as células tronco secretassem GDNF foi a primeira dificuldade. Para resolver esse problema, os pesquisadores utilizaram uma estrutura viral projetado geneticamente, conhecida como lentivirus. Em colaboração com Patrick Aebischer, pesquisador na Suíça, os cientistas manipularam o maquinário genético do lentivirus, fazendo com que secretasse GDNF. A equipe então infectou as células progenitoras neurais com o lentivirus produtores de GDNF. Uma vez infectadas, os cientistas removeram os vírus, deixando colônias de células progenitoras produtoras de GDNF auto-sustentáveis.

O próximo problema foi levar as células para a localização correta na medula espinhal dos ratos com ELA. "Ninguém tinha mostrado que progenitores humanos pudessem ser injetados diretamente na região dos neurônios motores agonizantes", disse Klein, que preferiu trabalhar com ratos pois possuem uma medula espinhal maior. Klein usou uma micro-pipeta para injetar as células progenitoras na região inferior na medula espinhal, onde os neurônios motores estão localizados. Depois de meses de tentativas e erros, Klein finalmente constatou que as células progenitoras estavam próximas dos neurônios e liberando GDNF na área.

Segundo Svendsen, a abordagem pode ser vista como uma nova forma de terapia genética onde as células progenitoras são usadas como "mini-bombas" para fornecer proteínas. Agora, é crucial verificar se o maior número de células progenitoras carregando GDNF pode prolongar a vida de um rato com ELA, diz Svendson. Se isso ocorrer, ele planeja um estudo de segurança com um pequeno grupo de pacientes. Normalmente, os pesquisadores primeiro testariam em primatas mas não existem bons modelos de primatas com ELA devido à natureza devastadora da doença, diz ele.

Em comparação aos ratos, os humanos provavelmente precisarão de transplantes da medula espinhal mais amplos, predizem os pesquisadores. Se bem sucedido, métodos semelhantes podem ajudar a combater outras doenças, inclusive doença de Huntington, Parkinson e derrame.


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