Embriões cultivados em laboratório misturam células humanas e de macaco pela primeira vez

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Células humanas (vermelhas) se desenvolvem em um embrião de macaco criado em laboratório. (Créditos: Weizhi Ji/Universidade de Ciência e Tecnologia de Kunming)

Traduzido por Julio Batista
Original de Mitch Leslie para a Science

Colocando células-tronco humanas nos embriões de outros animais poderá algum dia desenvolver novos órgãos para pessoas com coração ou rins defeituosos. Em um passo em direção a esse objetivo, os pesquisadores criaram os primeiros embriões com uma mistura de células humanas e de macaco. Essas quimeras podem ajudar os cientistas a aprimorar as técnicas de cultivo de tecido humano em espécies mais adequadas para transplantes, como porcos.

“O paper é um marco histórico nos campos das células-tronco e das quimeras interespécies”, disse o biólogo de células-tronco Alejandro De Los Angeles, da Universidade de Yale (EUA). As descobertas sugerem mecanismos pelos quais as células de uma espécie podem se ajustar para sobreviver no embrião de outra, acrescenta Daniel Garry, biólogo de células-tronco da Universidade de Minnesota (UM), Twin Cities (EUA).

Em 2017, pesquisadores relataram o crescimento de pâncreas a partir de células-tronco de camundongos inseridas em embriões de ratos. O transplante de órgãos em ratos com diabetes eliminou a doença. Mas células de espécies mais distantes, como porcos e humanos, também não se deram bem. Naquele mesmo ano, o biólogo do desenvolvimento Juan Carlos Izpisúa Belmonte, do Instituto Salk de Estudos Biológicos, e seus colegas relataram injetar células-tronco humanas em embriões de porco. Depois que os embriões se desenvolveram em porcas de barriga de aluguel por 3 a 4 semanas, apenas cerca de uma em 100.000 de suas células eram humanas.

O estudo dos suínos usou células de pele humana que foram reprogramadas em células-tronco. Mas as chamadas células-tronco pluripotentes estendidas (EPS), feitas pela exposição de células-tronco a um certo coquetel molecular, podem gerar uma variedade maior de tecidos. No novo estudo, Izpisúa Belmonte, o biólogo reprodutivo Weizhi Ji da Universidade de Ciência e Tecnologia de Kunming (China), e seus colegas testaram essas células mais aptas em um parente humano mais próximo – o macaco-cinomolgo. Eles inseriram 25 células EPS humanas em cada um dos 132 embriões de macaco e criaram as quimeras em placas de cultura por até 20 dias.

A equipe relatou na Cell que as células humanas mostraram poder de permanência: após 13 dias, elas ainda estavam presentes em cerca de um terço das quimeras. As células humanas pareciam se integrar às células dos macacos e começaram a se especializar em tipos de células que se desenvolveriam em órgãos diferentes.

Ao analisar a atividade do gene, os pesquisadores identificaram vias moleculares que foram ativadas nas quimeras, possivelmente promovendo a integração entre células humanas e de macaco. Izpisúa Belmonte disse que a manipulação de algumas dessas vias pode ajudar as células humanas a sobreviver em embriões de espécies “mais apropriadas para a medicina regenerativa”.

Ainda assim, as células humanas e de macaco não se encaixaram muito bem, observou o biólogo de células-tronco da UM, Andrew Crane. As células humanas costumavam ficar juntas, o que fez o biólogo perguntar se há “outra barreira que não estamos vendo” que poderia impedir que as células humanas prosperassem se os embriões se desenvolvessem ainda mais.

Nos Estados Unidos, o financiamento federal não pode ser usado para criar certos tipos de quimeras, incluindo embriões primitivos de primatas não-humanos contendo células-tronco humanas. O novo estudo foi realizado na China e financiado por fundos do governo chinês, de uma universidade espanhola e de uma fundação estadunidense. A bioeticista Karen Maschke do Hastings Center em Nova York disse que está satisfeita com o trabalho, que passou por várias análises institucionais e contou com o conselho de dois bioeticistas independentes, sendo realizado com responsabilidade.

As quimeras dos macacos humanos levantam uma preocupação, abordada em um relatório divulgado na semana passada pelas Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina (p. 218): a de que as células nervosas humanas possam entrar no cérebro dos animais e alterar suas capacidades mentais. Mas essa preocupação é questionável para as quimeras neste estudo porque elas não têm um sistema nervoso. Eles “não podem sentir dor e não estão conscientes”, disse a bioeticista Katrien Devolder, da Universidade de Oxford. “Se as quimeras de macaco humano pudessem se desenvolver ainda mais”, disse ela, “seria uma história muito diferente”.