Em um estudo inovador publicado hoje na Natureza, cientistas australianos resolveram um problema de longa data na medicina regenerativa. Liderada pelo professor Ryan Lister, do Instituto de Pesquisa Médica Harry Perkins e da Universidade da Austrália Ocidental, e pelo professor Jose M Polo, da Universidade Monash e da Universidade de Adelaide, a equipe desenvolveu um novo método para reprogramar células humanas para que melhor imitem células-tronco embrionárias, com implicações significativas para usos biomédicos e terapêuticos.

"Prevemos que a reprogramação TNT estabelecerá um novo padrão para terapias celulares e pesquisas biomédicas, e avançará substancialmente em seu progresso", disse o professor Ryan Lister, do Centro de Pesquisa Médica da UWA.

Em um avanço revolucionário no início dos anos 2000, foi descoberto que as células adultas não reprodutivas do corpo, chamadas de células somáticas, podem ser artificialmente reprogramadas para um estado semelhante ao das células-tronco embrionárias (ES), que têm a capacidade de gerar qualquer célula do corpo.

A capacidade de reprogramar artificialmente células somáticas humanas, como as células da pele, para essas chamadas células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) proporcionou uma maneira de obter um suprimento essencialmente ilimitado de células semelhantes às células ES, com aplicações generalizadas na modelagem de doenças, triagem de medicamentos e terapias baseadas em células.

"No entanto, um problema persistente com o processo convencional de reprogramação é que as células iPS podem reter uma memória epigenética de seu estado somático original, bem como outras anormalidades epigenéticas", disse o professor Lister. "Isso pode criar diferenças funcionais entre as células iPS e as células ES que elas devem imitar, e as células especializadas subsequentemente derivadas delas, o que limita seu uso".

O professor Jose Polo, que também faz parte do Instituto de Descoberta de Biomedicina de Monash, explicou que agora eles desenvolveram um novo método, chamado de reprogramação transitória e ingênua (TNT), que imita o reinício do epigenoma de uma célula que ocorre no desenvolvimento embrionário inicial.

"Isso reduz significativamente as diferenças entre as células iPS e as células ES e maximiza a eficácia de como as células iPS humanas podem ser aplicadas", disse ele.

O Dr. Sam Buckberry, cientista computacional da UWA, do Instituto Harry Perkins e do Instituto Telethon Kids, e co-primeiro autor do estudo, disse que, ao estudar como o epigenoma da célula somática mudou ao longo do processo de reprogramação, eles identificaram quando as aberrações epigenéticas surgiram e introduziram uma nova etapa de reinicialização do epigenoma para evitá-las e apagar a memória.

O Dr. Xiaodong Liu, cientista de células-tronco que também liderou a pesquisa, disse que as novas células humanas TNT-iPS se assemelhavam muito mais às células ES humanas - tanto molecular quanto funcionalmente - do que aquelas produzidas usando a reprogramação convencional.

O Dr. Daniel Poppe, biólogo celular da UWA, do Instituto Harry Perkins e co-primeiro autor, disse que as células iPS geradas usando o método TNT se diferenciaram em muitas outras células, como progenitores de neurônios, melhor do que as células iPS geradas com o método padrão.

Jia Tan, estudante da Universidade Monash e co-primeiro autor, disse que o método TNT da equipe era explosivo.

"Isso resolve problemas associados às células iPS geradas convencionalmente que, se não forem tratados, poderiam ter graves consequências para as terapias celulares a longo prazo", disse ele.

O professor Polo disse que os mecanismos moleculares precisos subjacentes às aberrações epigenéticas das células iPS e sua correção ainda não eram totalmente conhecidos, e mais pesquisas eram necessárias para entendê-los.

"Prevemos que a reprogramação TNT estabelecerá um novo padrão para terapias celulares e pesquisas biomédicas, e avançará substancialmente em seu progresso", disse o professor Lister.

O projeto de pesquisa colaborativa também incluiu pesquisadores da Universidade Nacional Australiana, Universidade Westlake, Universidade Queen Mary de Londres, Instituto de Pesquisa Mater, Universidade de Queensland, Instituto de Pesquisa Cerebral de Queensland, Instituto de Pesquisa Médica e de Saúde da Austrália do Sul, Escola de Medicina Duke-NUS e CSIRO.

Leia o artigo completo 'Reprogramação transitória e ingênua corrige as células hiPS de forma funcional e epigenética' na Natureza.

Imagem acima do título cortesia de Ella Marushchenko.