A reconstituição do sistema sanguíneo em humanos possui um grande potencial terapêutico para tratar muitos distúrbios, como câncer de sangue, anemia falciforme e outros. A reconstituição bem-sucedida requer o transplante e enxerto de células-tronco hematopoiéticas (ou sangue) (HSCs), que após atingirem seu nicho, começam a produzir todos os tipos de células sanguíneas, incluindo plaquetas, glóbulos brancos e vermelhos.
Na prática clínica atual, isso é realizado através da infusão de HSCs obtidos de um doador compatível que é imunologicamente compatível com o paciente em necessidade (transplante alogênico) ou pela expansão dos HSCs do próprio paciente no laboratório e, em seguida, re-infundindo-os de volta ao paciente (transplante autólogo ex vivo). No entanto, a utilidade de ambas as rotas é atualmente limitada por vários fatores. Primeiro, no caso de transplante alogênico, a escassez de doadores correspondentes aumenta significativamente o tempo de espera, o que pode ser prejudicial para o paciente. Segundo, a expansão ex vivo de HSCs, alogênica ou autóloga, tem sido uma tarefa desafiadora, devido ao limitado potencial proliferativo que essas células exibem em cultura.
Em 2007, o professor Shinya Yamanaka e seus colegas demonstraram que células somáticas, como fibroblastos da pele, poderiam ser reprogramadas para um estado celular que se assemelhava a células-tronco embrionárias humanas (hESCs), que são um grupo de células encontradas no embrião humano em estágio de blastocisto e Contribuir apenas para o desenvolvimento do feto humano durante a gravidez. As células reprogramadas foram denominadas células-tronco pluripotentes induzidas(iPSCs). Além de seu potencial de desenvolvimento, as células ESCs e iPS humanas apresentam potencial proliferativo ilimitado em cultura, o que as torna uma fonte ideal de células para a medicina regenerativa em geral e para a diferenciação hematopoiética para obter quantidades possivelmente ilimitadas de HSCs. Portanto, tem havido um interesse crescente em aproveitar o potencial dessas células no tratamento de doenças do sangue.
No entanto, o avanço na derivação de HSCs funcionais a partir de células-tronco pluripotentes humanas tem sido lento. Isso foi atribuído ao entendimento incompleto dos mecanismos moleculares subjacentes à hematopoiese normal. Nesta revisão, os autores discutem os esforços mais recentes para gerar HSCs capazes de enxerto e reconstituição a longo prazo do sistema sanguíneo a partir de células-tronco pluripotentes humanas. A pesquisa com células-tronco testemunhou conquistas importantes nessa área nos últimos dois anos, cuja importância é discutida e analisada em detalhes.
Os autores discutem adicionalmente duas famílias altamente importantes de fatores de transcrição no contexto da hematopoiese e diferenciação hematopoiética, as proteínas Homeobox (HOX) e GATA. Eles são considerados reguladores principais, no sentido de ter vários alvos transcricionais, que após a ativação podem provocar mudanças significativas na identidade celular. Os autores levantam a hipótese de que o controle temporal preciso dos níveis de certos membros dessas famílias durante a diferenciação hematopoiética poderia produzir HSCs funcionais capazes de enxerto a longo prazo.
Os autores concluem a revisão com um resumo das perspectivas futuras, nas quais discutem como técnicas recém-desenvolvidas, como o sistema de controle de expressão gênica Cas9 desativado (dCas9), podem ser utilizadas durante o curso da diferenciação hematopoiética de células-tronco pluripotentes para obter informações precisas. controle temporal dos reguladores principais acima mencionados para obter HSCs funcionais.
Texto retirado de News Medical.
Imagem retirada de Imperial College London.