Células musculares do coração humano derivadas de novas células-tronco universaisCientistas da Universidade da Califórnia, São Francisco, pela primeira vez, cultivaram células-tronco universais usando a tecnologia de edição de genes CRISPR para produzir células-tronco pluripotentes que podem ser transplantadas para qualquer paciente sem causar uma resposta imune.
Células-tronco pluripotentes são células que podem se tornar células de qualquer tipo que o corpo precise. Há pouco mais de uma década, o progresso revolucionário mostrou como as células adultas totalmente formadas podem se transformar eficientemente em células-tronco pluripotentes. Essas células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) prometeram mudar a medicina regenerativa, mas as aplicações clínicas não foram bem-sucedidas.
"Existem muitos problemas com a tecnologia iPSC, mas os maiores obstáculos são o controle de qualidade e a reprodutibilidade", explica Tobias Dees, principal autor do novo estudo. "Não sabemos por que algumas células são mais facilmente reprogramadas do que outras, mas a maioria dos cientistas concorda que ainda não temos certeza de sua aplicação clínica. Por causa disso, a maioria dos ensaios de terapia individualizados da iPSC foi suspensa. ”
Ao cultivar o iPSC, os cientistas precisam iniciar um processo complexo e demorado, incluindo a coleta de células adultas de cada paciente independente, a fim de evitar uma reação imune durante o transplante celular subsequente. O novo estudo tem como objetivo desenvolver um novo processo para o cultivo de iPSCs universais que podem ser usados por qualquer paciente.
Para fazer isso, os cientistas usaram o CRISPR para desativar dois genes específicos que produzem proteínas que sinalizam que são alvos do sistema imunológico. No entanto, os cientistas descobriram que essas proteínas desativadas ainda acionam as células imunológicas do assassino natural (NK). Outra parte do quebra-cabeça foi obtida do gene CD47. Os pesquisadores descobriram que a atividade NK pode ser inibida pela superexpressão do gene CD47 no iPSC.
Através de vários testes em animais, os pesquisadores descobriram que esses novos iPSCs universais podem ser transplantados em camundongos com diferentes perfis imunológicos, sem resposta imune. Indo um passo adiante, os pesquisadores usaram os novos iPSCs para cultivar células cardíacas humanas, que foram transplantadas em camundongos quiméricos humanizados. Não apenas não houve resposta imune a elas, mas as células começaram a formar os primórdios do músculo cardíaco.
"É a primeira vez que cultivamos células de engenharia que podem ser transplantadas e que podem sobreviver em qualquer receptor imunocompetente sem causar uma resposta imune", diz Dees.
Embora seja necessário muito trabalho para desenvolver terapias seguras específicas, esse progresso estabelece as bases para que essas terapias sejam muito mais baratas e, esperançosamente, muito mais eficazes. Se essas novas células forem seguras e benéficas para os pacientes, elas eliminarão o processo oneroso e oneroso de personalizar futuros tratamentos com células-tronco.
"Nossa tecnologia pode beneficiar uma ampla gama de pessoas, e o custo é muito menor do que com qualquer abordagem personalizada", diz Dis. "Precisamos fabricar nossas células apenas uma vez e obtemos uma linha que pode ser usada universalmente".
Universidade da Califórnia em São Francisco