Terapia com células-tronco cura diabetes em camundongos

Uma técnica capaz de converter células-tronco humanas em células produtoras de insulina pode ser uma grande promessa para futuros tratamentos diabéticos, se os resultados vistos em um experimento recente com ratos puderem ser replicados com sucesso em humanos.

Em um estudo de 2020, os pesquisadores descobriram uma nova maneira de persuadir as células-tronco pluripotentes humanas (hPSCs) em células beta pancreáticas que produzem insulina. Quando essas células produtoras de insulina foram transplantadas em camundongos induzidos a uma forma aguda de diabetes , sua condição foi curada rapidamente.

“Esses ratos tinham diabetes muito grave com leituras de açúcar no sangue de mais de 500 miligramas por decilitro de sangue – níveis que podem ser fatais para uma pessoa”, explicou o  engenheiro biomédico Jeffrey R. Millman, da Universidade de Washington, em fevereiro do ano passado.

“Quando demos aos ratos as células secretoras de insulina, em duas semanas os níveis de glicose no sangue voltaram ao normal e permaneceram assim por muitos meses.”

As células-tronco pluripotentes são essencialmente células vazias e indiferenciadas com a capacidade de se transformar em outros tipos de células que existem por todo o corpo. Aproveitar esse potencial, no contexto do diabético, significa que os pesquisadores podem criar formas de ajustar as células-tronco para se tornarem as células produtoras de insulina que os diabéticos não têm, ajudando-os a controlar os níveis elevados de açúcar no sangue e a se manterem saudáveis.

Os cientistas vêm investigando como fazer isso há anos , relatando uma série de sucessos incrementais em modelos animais à medida que aumenta nossa compreensão dos processos por trás da manipulação das células-tronco.

O laboratório de Millman também tem estado ocupado. Em 2016 , eles desenvolveram uma maneira de produzir células secretoras de insulina – derivadas de pacientes com diabetes tipo 1 – que funcionavam em resposta à glicose. Alguns anos depois, eles aprenderam como aumentar o nível de secreção de insulina em células beta pancreáticas derivadas de células-tronco.

No trabalho recente, eles enfrentaram outro desafio: reduzir a quantidade de células “fora do alvo” produzidas nesses processos, quando as células em branco se diferenciam em outros tipos de células indesejadas.

“Um problema comum quando você está tentando transformar uma célula-tronco humana em uma célula beta produtora de insulina – ou um neurônio ou uma célula do coração – é que você também produz outras células que você não quer”, disse Millman .

“No caso das células beta, podemos obter outros tipos de células do pâncreas ou células do fígado.”

Essas células “fora do alvo” não são prejudiciais, mas também não são funcionais para fins como o controle da glicose, que limita o impacto corretivo dos tratamentos com células-tronco, visto que você está trabalhando com células menos relevantes do ponto de vista terapêutico, explicaram os pesquisadores.

No entanto, essa técnica recente parece que pode manter a diferenciação celular no alvo.

No estudo de 2020, a equipe descobriu que os fatores de transcrição que levam as células-tronco a se tornarem células pancreáticas estão ligados ao estado do citoesqueleto da célula , uma estrutura de suporte dentro das células que atua como uma espécie de esqueleto, composta por microfilamentos de várias fibras de proteína .

Uma dessas proteínas é chamada de actina, que desempenha um papel importante na função celular e, como se constata, na diferenciação celular.

“Descobrimos que a manipulação de interações célula-biomaterial e o estado do citoesqueleto de actina alterou o momento da expressão do fator de transcrição endócrina e a capacidade dos progenitores pancreáticos de se diferenciarem em células beta derivadas de células-tronco”, explicaram os autores em seu artigo .

Em outras palavras, podemos garantir com mais eficiência a produção de células produtoras de insulina, controlando o citoesqueleto de actina, e a capacidade de fazer isso é um bom presságio para o futuro dos tratamentos com células-tronco, se o modelo do rato da equipe for alguma indicação.

“Fomos capazes de produzir mais células beta, e essas células funcionaram melhor nos camundongos, algumas das quais permaneceram curadas por mais de um ano”, explicou Millman ; os animais controle, que não receberam o transplante de células, acabaram morrendo, tamanha a gravidade do diabetes induzido.

Isso não é tudo. As mesmas manipulações do citoesqueleto também mostraram potencial para controlar melhor a diferenciação de outros tipos de células, incluindo células do fígado, esôfago, estômago e intestino, dizem os pesquisadores. Nesse caso, a técnica pode aprimorar os tratamentos com células-tronco para outros tipos de patologias, não apenas para o diabetes.

É claro que não podemos nos precipitar, pois o método até agora só foi testado em animais; como enfatizam os pesquisadores, ainda estamos muito longe de poder curar pessoas com esse tipo de tratamento experimental.

Dito isso, os resultados são certamente promissores e podem apontar o caminho para um futuro onde possamos fazer exatamente isso.

“Nosso estudo como um todo enfatiza que a dinâmica do citoesqueleto funciona sinergicamente com fatores bioquímicos solúveis para regular o destino das células endodérmicas, abrindo novas oportunidades para melhorar os resultados de diferenciação”, concluíram os autores .