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Uma equipe de cientistas da Escola de Medicina da Universidade do Colorado e do Centro Charles C. Gates para Medicina Regenerativa da CU Anschutz relatou uma abordagem mais eficiente para reprogramar as células da pele doente de um paciente em células-tronco, aumentando as esperanças de futuros testes clínicos e potenciais curas para doenças críticas.

Os resultados foram publicados em 21 de fevereiro de 2018 na Nature Communications .

A equipe está relatando uma abordagem clinicamente segura que reprograma consistentemente células da pele de pacientes saudáveis ​​e associados à doença em células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) com uma eficiência sem precedentes.

Desde a sua descoberta inicial em 2006 por Shinya Yamanaka, MD, Ph.D., a tecnologia de reprogramação de iPSC criou um interesse considerável no campo da medicina regenerativa por seu potencial de fornecer uma fonte ilimitada de células específicas do paciente adequadas para o transplante. Essa tecnologia envolve a reprogramação de células epiteliais adultas retiradas de um doador para iPSCs semelhantes a células-tronco embrionárias imaturas. Essas iPSCs podem ser cultivadas fora do corpo, geneticamente manipuladas, convertidas em uma variedade de tipos de células adultas e então transplantadas de volta para o mesmo paciente como um autoenxerto ou usadas como uma plataforma para triagem e pesquisa de drogas.

Apesar dos avanços significativos, os métodos atuais de reprogramação de células adultas em iPSCs são extremamente ineficientes e inconsistentes, com menos de 1 em cada 500-1000 células humanas adultas se tornando iPSCs. A baixa eficiência desses protocolos, juntamente com o tempo de cultivo, aumentam as chances de acumular mutações prejudiciais nas iPSCs, comprometendo a segurança desta tecnologia para aplicações clínicas.

Para abordar a questão da baixa reprogramação, a equipe do Campus Médico da Universidade do Colorado Anschutz otimizou o fornecimento celular de mRNAs modificados, codificando vários fatores de reprogramação em combinação com microRNAs e melhorando as condições de cultura celular para aumentar o crescimento de células submetidas à conversão em iPSCs.

“Muitos grupos já haviam tentado melhorar a eficiência da reprogramação, identificando novos moduladores do processo”, disse Ganna Bilousova, Ph.D., professor assistente de dermatologia e um dos principais cientistas do estudo. “Em vez de procurar novos intensificadores de reprogramação, aproveitamos a versatilidade das moléculas de RNA para controlar os níveis precisos de fatores de reprogramação e microRNAs nas células durante sua conversão em iPSCs. Ficamos surpresos com a simplicidade com que as manipulações do tempo e da dosagem do Moléculas de RNA podem afetar a eficiência da reprogramação “.

Os pesquisadores mostraram que o ajuste fino das condições de entrega de RNA e cultura celular aumentaram drasticamente a eficiência da reprogramação e melhorou a consistência do processo de células da pele associadas a doenças.

“Iniciar a reprogramação com uma densidade celular reduzida foi fundamental para melhorar a eficiência da reprogramação em nosso estudo”, disse Igor Kogut, Ph.D., professor assistente de dermatologia no Gates Center. O Dr. Kogut também é um dos principais autores do artigo. “Existe uma correlação direta entre a taxa de divisão celular e a eficiência da reprogramação. Nosso regime ótimo de distribuição de RNA combinatório, que reduziu a toxicidade do protocolo, tornou possível iniciar o processo com uma densidade celular reduzida, até individualmente. células individuais revestidas. ”

O objetivo agora é transferir a tecnologia do laboratório para testes clínicos. O diretor do Gates Center, Dennis Roop, Ph.D., que também é um dos principais autores do artigo, reconhece a magnitude do trabalho da equipe. Ele acredita que possui um grande potencial para o desenvolvimento de novas terapias corretivas baseadas em células-tronco para doenças atualmente incuráveis, como Epidermólise Bolhosa (EB).

Dr. Roop tem um interesse de longa data em encontrar uma cura permanente para EB, um grupo de doenças de pele hereditárias que resulta em bolhas e cicatrizes graves. A EB afeta milhares de pessoas nos Estados Unidos e no mundo, e é caracterizada por feridas crônicas na pele, semelhantes em propriedades a queimaduras térmicas, e indistinguíveis de queimaduras induzidas por agentes químicos, como o gás mostarda.

“Não há terapias efetivas para a EB, e a tecnologia iPSC oferece uma oportunidade para desenvolver uma terapia permanente baseada em células-tronco corretivas para essas doenças graves”, disse Roop. “Nosso avanço no desenvolvimento de um método de reprogramação altamente eficiente, que evita o uso de vetores virais, pode nos permitir obter aprovação da FDA para um dos primeiros testes clínicos baseados em iPSC nos EUA.”

REFERÊNCIAS:

Texto traduzido do site News-Medical.net

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