Por Susan Young, da revista Nature
Uma equipe de pesquisadores corrigiu um gene defeituoso nas células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) derivadas de células da pele de pessoas com uma doença hereditária metabólica do fígado. Os pesquisadores então desenvolveram as células-tronco em algo semelhante a células do fígado. Esse trabalho foi publicado recentemente na revista Nature.
A Alfa-1-antitripsina (A1ATD) é a doença genética do fígado mais comum, sendo causada por uma mudança no nucleotídeo único no gene que codifica a alfa-1-antitripsina (A1AT), inibidor da enzima que normalmente protege os tecidos corporais. A condição pode resultar em cirrose hepática, passível de ser tratada apenas com um transplante de fígado, e em um risco aumentado de câncer de pulmão e enfisema. A cura genética para a doença exigiria substituir completamente o gene mutado, porque qualquer proteína disfuncional restante continuaria formando agregados prejudiciais. "Você não pode simplesmente colocar uma cópia normal, porque isso não é suficiente para mudar a doença", diz Allan Bradley, geneticista do Instituto Wellcome Trust Sanger em Hinxton, Reino Unido, que é coautor do estudo mais recente.
Para corrigir a mutação, Bradley e seus colegas usaram uma molécula de engenharia chamada nuclease zinc-finger para descobrir e unir o gene defeituoso A1AT em células iPS derivadas de células da pele de pessoas com A1ATD. Eles usaram uma molécula de DNA de autoinserção chamada piggyBac para substituir a parte danificada.
Os pesquisadores então estimularam o gene corrigido das células iPS a se diferenciar em células que apresentaram alguns traços dos hepatócitos, que são as células do fígado mais afetadas pela A1ATD. Eles transplantaram hepatócitos em camundongos e, 14 dias depois, algumas das células corrigidas tinham integrado o fígado de roedores e foram capazes de produzir A1AT humana.
Embora as células corrigidas possuíssem várias características dos hepatócitos, não está claro se estes seriam capazes de agir como células do fígado totalmente maduras e, eventualmente, repovoar o órgão danificado por inteiro. Ninguém ainda foi capaz de reprogramar as células iPS em células totalmente maduras de qualquer tipo, sejam eles hepatócitos, células cardíacas ou neurônios, diz Markus Grompe, que estuda células-tronco do fígado na Oregon Health and Science University, em Portland."Estou ciente de que ninguém pode fazer um sósia real para qualquer tipo de célula", diz ele.
Verificação de antecedentes
Células-tronco cultivadas em laboratórios são conhecidas por construir mutações destinadas a verificar que suas alterações não foram piorando as coisas. Os pesquisadores sequenciaram o genoma de uma das linhas iPS de células corrigidas e compararam-no com os genomas das células da pele dos pais e com as células iPS não corrigidas. Em torno de duas dúzias de mutações surgiram na célula iPS não corrigida em comparação com a célula da pele dos pais, mas houve apenas algumas mutações em pontos extras nas linhas de células corrigidas.
"A correção genética não aumenta o número de anomalias genéticas que você pode encontrar em células iPS", diz Ludovic Vallier, biólogo de células-tronco da University of Cambridge, no Reino Unido, e um dos coautores do estudo. No entanto, Vallier está preocupado com o número de alterações nas linhas de células reprogramadas. Antes que as células possam ser desenvolvidas em uma terapia clínica, os pesquisadores devem entender as consequências biológicas dessas mutações, diz ele.
“Sequenciamentos como este deveriam se tornar padrão no campo de pesquisa', explica Stephen Duncan, biólogo no Medical College of Wisconsin, em Milwaukee. Dadas as descobertas sobre essas células em cultura, “temos de garantir que, quando se pensa em uma terapia de reposição de gene no contexto das células iPS, um esforço muito considerável é feito para se certificar de que as células são normais", diz ele.
Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature.
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