Reprogramação celular foi usada para reverter o envelhecimento pela primeira vez

Por , em 16.12.2016

Pela primeira vez, cientistas usaram reprogramação celular para reverter o processo de envelhecimento em animais vivos, permitindo que ratos com um tipo de envelhecimento precoce vivam 30% mais do que o grupo controle.

A técnica envolve o uso de células-tronco pluripotente induzida (iPSCs), que permite que cientistas reprogramem as células da pele para o estado semelhante ao embrionário. A partir daí, as iPSCs podem se tornar outros tipos de célula do corpo – e os cientistas mostraram que reprogramar células pode também rejuvenescer criaturas vivas.

“Em outros estudos, cientistas conseguiram reprogramar completamente células para voltarem ao estado de células-tronco. Mas mostramos, pela primeira vez, que ao expressar esses fatores por uma duração curta, você pode manter a identidade da célula enquanto reverte marcas associadas com a idade”, explica o pesquisador Pradeep Reddy, do Salk Institute for Biological Studies (EUA).

A técnica do iPSC foi desenvolvida pelo pesquisador japonês Shinya Yamanaka em 2006, quando ele descobriu que células diferenciadas poderiam ser revertidas para células-tronco embrionárias ao induzir a expressão de quatro genes que são chamados Fatores Yamanaka.

Reprogramação total faz órgãos perderem identidade

Mas introduzir iPSCs em seres vivos pode ser mortal. Pesquisas realizadas em 2013 e 2014 mostraram que fazer isso causa câncer ou até a parada de funcionamento de órgãos porque suas células perderam a identidade.

“Obviamente há lógica nisso. Nas células iPS você reseta o relógio do envelhecimento e volta ao zero. Voltar ao zero, para um estado embrionário, provavelmente não é o que você quer, então você pergunta: até onde quero voltar?”, diz o pesquisador Wolf Reik, da Universidade de Cambridge (Reino Unido).

Reprogramação parcial

Esse pensamento levou os pesquisadores do Instituto Salk a tentar uma reprogramação parcial. Ao invés de induzir a expressão dos Fatores Yamanaka por três semanas – o que leva à pluripotência – eles induziram os genes por apenas dois a quatro dias.

Isso significa que as células retêm sua diferenciação mas vira uma versão mais jovem de si mesma. Por exemplo, a célula da pele continua sendo uma célula de pele, e não volta a ser uma célula-tronco.

Pelo menos esta é a hipótese, e os pesquisadores suspeitam que a reprogramação parcial remova o acúmulo chamado “marcas epigênicas” das nossas células, ou seja, os defeitos que se acumulam em nosso genoma em resposta do ambiente e fatores externos. Através do tempo, essas marcas se tornam cada vez mais fortes, degradando as células e contribuindo para o que conhecemos como envelhecimento.

Experimento com ratos

O experimento do Instituto Salk incluiu ratos com progeria, um distúrbio genético que faz o indivíduo envelhecer rapidamente. Eles receberam o tratamento de reprogramação parcial e viveram por 24 semanas, enquanto animais com sem o tratamento viveram apenas 18.

“É difícil dizer especificamente porque o animal vive mais tempo. Mas sabemos que a expressão desses fatores induz mudanças no epigenoma, e eles causam benefícios em nível celular e também referente ao organismo”, diz uma das pesquisadoras, Paloma Martinez-Redondo.

Além de uma vida mais longa, os animais tratados também tiveram uma melhora na saúde geral, com menos problemas cardiovasculares e de função dos órgãos.

Quando o tratamento era aplicado a animais saudáveis, eles também mostraram melhora na saúde, mas ainda é muito cedo para avaliar se sua longevidade também foi afetada, já que esses animais ainda estão vivos.

Esses resultados são muito promissores, mas são apenas o começo de uma longa pesquisa que pode um dia trazer melhora na qualidade de vida e longevidade humana. Os pesquisadores acreditam que o processo seria muito mais complexo em humanos, mas que testes com humanos podem acontecer nos próximos 10 anos.

A equipe agora foca em desenvolver moléculas que podem imitar os Fatores Yamanaka, para conseguirem rejuvenescer tecidos e órgãos específicos. “Essas substâncias poderiam ser aplicadas em cremes ou injeções para rejuvenescer a pele, músculo ou ossos”, diz o pesquisador Juan Carlos Izpisua Belmonte. [Science Alert]

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