Pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, da Universidade do Norte de Carolina em Chapel Hill e Primeiro Hospital Filiado da Universidade desenvolveram uma versão sintética de uma célula-tronco cardíaca. Essas células-tronco sintéticas oferecem benefícios terapêuticos comparáveis aos das células-tronco naturais e podem reduzir alguns dos riscos associados com as terapias de células-tronco.
Além disso, essas células têm melhor estabilidade de preservação e a tecnologia é generalizável a outros tipos de células-tronco.
Terapias de células-tronco funcionam promovendo reparos endógenos; isto é, elas ajudam o tecido danificado a reparar-se secretando “fatores parácrinos”, incluindo proteínas e materiais genéticos. Ao mesmo tempo que as terapias com células-tronco podem ser efetivas, elas também estão associadas com alguns riscos de crescimento tumoral e rejeição imunológica. Ademais, as próprias células são muito frágeis, requerendo armazenamento cuidadoso e processo de multi-passo de caracterização antes que eles possam ser usados.
Ke Cheng, Ph.D., professor associado ao programa de engenharia biomédica conjunta no Estado de NC e UNC, conduziu uma equipe no desenvolvimento da versão sintética de uma célula-tronco cardíaca que poderia ser usado em aplicações “off-the-shelf”. Eles fabricaram uma micropartícula simulando célula (CMMP) de poli ácido lático-co-glicólico ou PLGA, um polímero biodegradável e biocompatível. Os pesquisadores colheram então as proteínas do fator de crescimento das células-tronco cardíacas humanas cultivadas e adicionaram a elas o PLGA. Finalmente, eles revestiram a partícula com membrana de células-tronco cardíacas.
“Nós pegamos a carga e a concha da célula-tronco e a empacotamos numa partícula biodegradável”, explicou o Dr. Cheng.
Quando testada in vitro, tanto a CMMP quanto a célula-tronco cardíaca promoveram o crescimento das células do músculo cardíaco. Eles também testaram o CMMP em um modelo de rato com infarto do miocárdio e descobriram que sua habilidade para se ligar ao tecido cardíaco e promover o crescimento depois de um ataque estava comparável ao das células-tronco cardíacas. Devido à sua estrutura, o CMMP não pode se replicar – reduzindo o risco de formação de tumor.
“As células sintéticas operam da mesma forma que uma vacina desativada funciona”, afirmou o Dr. Cheng. “Suas membranas permitem que elas ignorem a resposta imune, se liguem ao tecido cardíaco, liberem os fatores de crescimento e gerem o reparo, mas elas não podem multiplicar a si mesmas. Então você tem os benefícios da terapia de células-tronco sem riscos.
As células-tronco sintéticas são muito mais duráveis do que as células-tronco humanas, e podem tolerar congelamento e descongelamento severos. Elas também não precisam ser derivadas das próprias células do paciente. E o processo de fabricação pode ser usado com qualquer tipo de célula-tronco. A pesquisa aparece na Nature Communications.
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https://news.ncsu.edu/2016/12/synthetic-stem-cells/
DOI: 10.1038/NCOMMS13724