Pesquisadores usam células-tronco para criar modelos de doenças.

Pesquisadores da Universidade de Connecticut (UConn) usaram células da pele de pacientes portadores das síndromes de Angelman (SA) e de Prader-Willi (SPW) para gerar células-tronco pluripotentes induzidas (iPS).

Assim como as células-tronco embrionárias humanas, as células iPS podem se diferenciar em qualquer tipo de célula do corpo humano, inclusive em células do cérebro, chamadas neurônios. Como essas duas síndromes incluem distúrbios cerebrais, neurônios foram produzidos a partir das células iPS para cada uma dessas doenças genéticas para que se possa entender a causa do problema e desenvolver novas terapias.

 

“Estamos gerando células-tronco individualizadas para criar modelos in vitro de doenças humanas,” afirma Marc Lalande, professor de Genética e Biologia do Desenvolvimento e diretor do Centro de Células-Tronco da UConn. “Isso nos permite investigar doenças como as síndromes de Angelman e Prader-Willi através da criação de células derivadas de pacientes para serem estudadas em laboratório. Informação desse tipo é absolutamente necessária para melhorar nossa capacidade não só de entender e tratar essas duas síndromes, mas também outras doenças que apresentem deficiência mental, convulsões, ou alteração de comportamento alimentar.”

 

Este trabalho vai ser publicado na edição da semana de 27 de setembro da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

Os portadores de SA possuem profundo déficit intelectual, ausência de fala, convulsões, movimentos estereotipados de mãos e distúrbios de equilíbrio e motricidade. Segundo Stormy Chamberlain, professor assistente de Genética e Biologia do Desenvolvimento na UConn, “pacientes com síndrome de Angelman tem expectativa de vida normal, o que significa que precisam de cuidados prolongados.”

 

Crianças com SPW apresentam, no início da vida, baixo tônus muscular e dificuldades para se alimentar, mas posteriormente desenvolvem um apetite insaciável e comem descontroladamente, o que ocasiona obesidade grave na primeira infância. Indivíduos com SPW também apresentam distúrbios comportamentais similares ao transtorno obcessivo-compulsivo. Devido à obcessão por comida, portadores da SPW geralmente vivem em grupos em casas especializadas, onde despensa e refrigeradores são fechados com cadeados.

“A síndrome de Prader-Willi é uma doença cruel porque, além da extrema compulsão por comida, o paciente também queima menos calorias, tornando o controle do peso particularmente difícil para essas pessoas”, ressalta Chamberlain.

As síndromes de Angelman e Prader-Willi são causadas por anomalias do cromossomo 15. Seres humanos tipicamente tem 23 pares de cromossomos – um membro de cada par é herdado da mãe e o outro do pai, para combinar os traços hereditários que os pais passam aos filhos.

Lalande descobriu, há mais de 20 anos, que as células marcam qual genitor – o pai ou a mãe – passou qual cromossomo 15. A SPW ocorre quando uma cópia anormal do cromossomo 15 é herdada do pai, enquanto a SA é causada por um cromossomo 15 anormal herdado da mãe.

Stormy Chamberlain.

“Sabemos que as células da pele do paciente guardam a memória de qual cromossomo 15 foi herdado do pai e qual foi herdado da mãe, mas não sabíamos se essa memória seria apagada ao reprogramarmos as células da pele para virarem células-tronco,” disse Chamberlain, que lidera o grupo de pesquisa que gerou as novas linhagens de células-tronco. “Nós nos surpreendemos ao descobrir que as células-tronco se lembram perfeitamente se foram herdadas do pai ou da mãe!”

Isso foi surpreendente porque o processo de reprogramar as células da pele envolve apagar a memória de ter sido célula da pele e começar com uma nova memória de célula-tronco. Se a memória da origem parental do cromossomo 15 fosse apagada, isso significaria que as células iPS não poderiam ser usadas para fazer modelos celulares viáveis das duas síndromes.

Para gerar linhagens de células iPS, o grupo de pesquisadores da UConn inseriu uma mistura de genes nas células de pele retiradas dos pacientes que reprogramam a célula de pele para um estado pluripotente, e depois fizeram com que elas se desenvolvessem para virar neurônios.

“Com neurônios vivos em uma placa de Petri, podemos estudar o que há de errado com as células que formam o cérebro das crianças com essas síndromes,” diz Chamberlain. “O objetivo final é pegar os neurônios, descobrir o que há de errado com eles, e desenvolver medicamentos que possam corrigir o defeito.”

Chamberlain especula que as síndromes de Angelman e Prader-Willi não possam ser tratadas com terapias de reposição celular, como algumas outras doenças: “No nosso caso, achamos que os neurônios derivados das células-tronco têm melhor uso no estudo da doença e no desenvolvimento de medicamentos específicos para essas síndromes.”

Esta pesquisa foi financiada pelo Connecticut State Stem Cell Research Fund, pela Raymond and Beverly Sackler Foundation, e pela Foundation for Prader-Willi Syndrome Research.

 

FONTE: UNNIVERSITY OF CONNECTICUT

Tradução: Alessandra Splendore, phD