Descoberto mecanismo que aciona diferenciação de células-tronco

Célula-tronco embrionária humana crescendo sobre uma camada de fibroblastos
[Imagem: Annie Cavanagh e Dave McCarthy]

Terapias de substituição celular

O mecanismo por meio do qual as células-tronco embrionárias deixam de ser flexíveis e se transformam em células mais maduras que se desenvolvem em tecidos específicos acaba de ser descoberto por pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém.

A descoberta terá conseqüências significativas para as futuras pesquisas que irão eventualmente tornar possível a criação de terapias de substituição celular com o uso das células-tronco geradas a partir de células adultas.

Células pluripotentes

Nos primeiros estágios do desenvolvimento humano, todas as células do embrião são idênticas.

Mas, ao contrário das células adultas, elas são muito flexíveis e contêm o potencial para se tornar qualquer tipo de tecido, seja dos músculos, da pele, do fígado ou do cérebro. É por isso que elas são chamadas de células pluripotentes.

Diferenciação celular

Esse processo de diferenciação celular - a transformação da célula-tronco em células específicas de cada tecido - começa a partir do momento em que o embrião fixa-se no útero.

Em termos do funcionamento interno da célula, o processo envolve dois mecanismos de controle principais. De um lado, os genes que mantêm o embrião no seu estado totalmente potencial são desligados e, ao mesmo tempo, os genes específicos de cada tecido, são ligados.

Ativando um determinado conjunto de genes, o embrião pode produzir células musculares. Ativando um conjunto diferente de genes, as mesmas células imaturas podem gerar células do fígado. E assim por diante, com cada conjunto de genes sendo responsável pela produção de um determinado tipo de tecido.

Gene G9a

Agora, os professores Yehudit Bergman e Howard Cedar decifraram o mecanismo por meio do qual as células-tronco embrionárias deixam de ser flexíveis e passam a um estágio de maturidade que as permite se diferenciar em tecidos específicos.

Eles descobriram que o processo inteiro é governado na prática por um único gene, chamado G9a, que é, ele próprio, capaz de dirigir um programa inteiro de alterações que desligam os conjuntos de genes que caracterizam cada tipo de célula e que permanecerão travados durante toda a vida do organismo, perdendo a flexibilidade das células-tronco originais.

A pesquisa pode não apenas lançar novas luzes no funcionamento desse processo central, mas também poderá ter conseqüências para os tratamentos médicos. Um dos maiores desafios atuais é gerar novos tecidos para substituir células danificadas por uma série de doenças, entre elas o Mal de Parkinson e o diabetes.

Reprogramação de células adultas

Muitos esforços têm sido feitos na reprogramação de células adultas para que elas se tornem novamente pluripotentes. Apesar dos progressos recentes, ainda há muito desafios a serem vencidos (veja Células-tronco a partir da pele não eliminarão uso de células embrionárias).

Agora, com as novas informações descobertas por Bergman e Cedar, o programa molecular responsável pelo desligamento da flexibilidade das células-tronco embrionárias foi identificado.

Isto poderá iluminar novas rotas rumo ao desenvolvimento de enfoques alternativos para a reprogramação das células adultas de forma controlada e específica, eventualmente eliminando o uso de vírus e o acionamento de genes potencialmente cancerígenos.

Os resultados da pesquisa foram publicados em um artigo no periódico científico Nature Structural and Molecular Biology.