As células-tronco sanguíneas estão na base dos sistemas sanguíneo e imunológico. Encontradas principalmente na medula óssea, elas geram continuamente as células do sangue e do sistema imune de que uma pessoa precisa ao longo da vida. Sua capacidade de autorrenovação também as torna centrais para o transplante de medula óssea e para terapias gênicas destinadas a tratar doenças do sangue.
Mas preparar essas células para o tratamento pode enfraquecê-las. Antes da terapia gênica, as células-tronco sanguíneas precisam ser processadas em laboratório, uma etapa que pode reduzir sua capacidade regenerativa e diminuir as chances de o tratamento funcionar como planejado. Pesquisadores do Instituto de Medicina Regenerativa da Universidade de Zurique identificaram agora uma abordagem de sinalização que pode ajudar a preservar uma propriedade fundamental das células durante esse processo.
Em um trabalho publicado na EMBO Molecular Medicine, a equipe examinou como a proteína C ativada, ou aPC, afeta as células-tronco sanguíneas humanas. Eles descobriram que uma breve exposição à aPC ajudou a manter as células em uma condição de repouso e proteção, além de melhorar sua capacidade de transplante em um modelo animal.
Um receptor, resultados muito diferentes
Os pesquisadores compararam aPC com a trombina, outra proteína envolvida na coagulação do sangue. As duas proteínas atuam por meio do mesmo receptor celular, o receptor 1 ativado por protease, conhecido como PAR1. Ainda assim, ativar esse receptor com as duas proteínas não produziu o mesmo resultado biológico.
Segundo os pesquisadores da Universidade de Zurique, aPC ajudou as células-tronco sanguíneas a permanecerem quiescentes: um estado de repouso associado à proteção de suas características de células-tronco no longo prazo. As células tratadas com aPC se dividiram com menos frequência e tiveram menor probabilidade de se diferenciar prematuramente em células sanguíneas especializadas.
Essa distinção é importante porque as células-tronco precisam manter a capacidade de se renovar e repovoar o sistema sanguíneo. A diferenciação prematura pode reduzir esse potencial. Ao contrário da aPC, a trombina levou a uma maior diferenciação das células, um efeito que pode diminuir o potencial das células-tronco.
A descoberta ilustra um princípio mais amplo da sinalização celular: a identidade de um receptor, por si só, não determina o resultado. Moléculas diferentes que atuam pelo mesmo receptor podem conduzir as células a estados substancialmente distintos. Aqui, a interação aPC-PAR1 pareceu apoiar um estado protegido, em vez de um caminho rumo à diferenciação.
Um tratamento de uma hora mostrou efeito
A intervenção relatada foi curta. Os pesquisadores descobriram que tratar células-tronco sanguíneas humanas com aPC por uma hora melhorou sua capacidade de transplante em camundongos. Nesse modelo de transplante animal, as células tratadas produziram mais células sanguíneas humanas do que as células não tratadas, segundo o material de origem.
O resultado é animador porque o processamento em laboratório é uma parte inevitável de muitos fluxos avançados de terapia celular. Um tratamento que possa ser aplicado brevemente, preservando as qualidades funcionais das células destinadas ao transplante, poderá ser valioso se seus efeitos forem confirmados em estudos posteriores.
A pesquisa foi uma colaboração entre a Universidade de Zurique e a University of California, Santa Cruz. O estudo se concentrou em células-tronco sanguíneas humanas, mas o resultado de transplante descrito veio de um modelo animal. Esse é um limite importante para as conclusões: o trabalho apoia um mecanismo promissor e um resultado pré-clínico, não uma terapia clínica comprovada para pacientes.
Possível relevância para a terapia gênica
As terapias gênicas para doenças do sangue geralmente dependem da coleta das células-tronco sanguíneas do paciente, de sua modificação fora do corpo e de sua posterior devolução por meio de transplante. A capacidade das células de restaurar a formação do sangue após essa sequência é fundamental para o sucesso.
Por isso, os pesquisadores procuram maneiras de reduzir a perda de capacidade regenerativa que pode ocorrer enquanto as células são manipuladas em laboratório. As descobertas da equipe de Zurique sugerem que manipular uma via de sinalização alternativa pode ser uma dessas estratégias. Ao promover a quiescência em vez da divisão frequente ou da diferenciação precoce, o tratamento com aPC poderia ajudar as células a manter atributos associados à função de longo prazo.
O trabalho não estabelece como a aPC seria incorporada à fabricação clínica, quais pacientes ou doenças seriam mais beneficiados, nem se a vantagem observada persistiria em diferentes protocolos de tratamento. Essas questões exigem pesquisas adicionais. Segurança, dose, momento da aplicação, reprodutibilidade e desempenho em estudos com seres humanos também precisariam ser avaliados antes da adoção clínica.
Por que o resultado é relevante
As terapias com células-tronco sanguíneas dependem de um equilíbrio delicado. As células precisam ser coletadas e processadas, mas também devem continuar capazes de reconstruir os sistemas sanguíneo e imunológico no longo prazo. O novo estudo aponta uma forma de influenciar esse equilíbrio por meio da sinalização de PAR1.
Sua principal contribuição não é simplesmente mostrar que aPC afeta as células-tronco sanguíneas. É mostrar que duas moléculas que usam o mesmo receptor podem produzir resultados funcionais opostos: aPC favorece um estado de repouso e proteção, enquanto a trombina promove maior diferenciação. Esse contraste oferece aos pesquisadores um alvo mais específico para pensar em como preservar a capacidade das células-tronco durante a preparação em laboratório.
Por enquanto, o resultado é um avanço pré-clínico, não uma mudança no atendimento aos pacientes. Ainda assim, um tratamento de uma hora que melhorou o desempenho do transplante em um modelo de camundongo oferece uma pista concreta para tornar mais confiáveis os procedimentos de transplante de medula óssea e terapia gênica.
Este artigo é baseado em uma reportagem da Medical Xpress. Leia o artigo original.
Originally published on medicalxpress.com
