Após uma década da pesquisa, os cientistas do Howard Hughes Medical Institute sucederam em reprogramming células estaminais adultas dos testículos dos ratos masculinos em vasos sanguíneos funcionais e no tecido cardíaco contráctil.
A pesquisa oferece uma fonte nova prometedora de células estaminais para o uso em estudos da regeneração do órgão.
Alguns cientistas pensam que as células estaminais adultas órgão-específicas podem oferecer o mesmo potencial terapêutico que células estaminais embrionárias, sem os interesses éticos ou o risco de rejeção imune que são associados com as terapias de célula estaminal embrionárias. Contudo, as células estaminais adultas podem faltar a plasticidade e o pluripotency da capacidade de células estaminais embrionárias gerar qualquer tipo da pilha. O estudo de células estaminais adultas foi limitado igualmente por sua escassez relativa em vários órgãos e pelas dificuldades assistentes em identificá-los e em colher, assim como em diferenciá-los em grandes quantidades em tecidos vascularized funcionais.
O investigador Shahin Rafii de HHMI e seus colegas na Faculdade Médica de Weill Cornell parecem ter resolvido alguns destes problemas nos ratos masculinos. Usando as pilhas spermatogonial do ancestral obtidas dos testículos do rato, os pesquisadores reprogrammed as pilhas para formar adulto multipotent células estaminais spermatogonial-derivadas. Se o mesmos podem ser feitos com pilhas humanas, dizem, células estaminais adultas podem ser uma fonte prometedora de terapias novas para homens, para doenças tais como doenças vasculares, doença cardíaca, Alzheimer, Parkinson, curso, diabetes, e mesmo cancro.
Os Cientistas tiveram o bom sucesso em derivar as linha celular pluripotent da haste - aquelas com a capacidade para tornar-se tipos múltiplos da pilha -- das pilhas adultas dos testículos. Mas somente um subconjunto pequeno das pilhas dos testículos tem o potencial tornar-se pluripotent, e até aqui, os investigador faltaram meios identificá-los e isolar.
Em um papel publicado em linha na introdução do 20 de setembro de 2007 da Natureza do jornal, Rafii e os colegas na Faculdade Médica de Weill Cornell e no Centro do Cancro de Sloan-Kettering do Memorial relatam que identificou um marcador novo da superfície da pilha que seja expressado em um grupo original de pilhas dentro dos testículos adultos conhecidos como as pilhas spermatogonial da haste e do ancestral (SPCs). O marcador, GPR125, permitiu os cientistas de identificar e colher um grande número SPCs dos testículos adultos do rato, a seguir propaga-os e reprogram no laboratório para assentar bem nas células estaminais que poderiam se diferenciar em muitos tipos da pilha.
Os pesquisadores demonstraram que estas adulto multipotent células estaminais spermatogonial-derivadas (MASCs) poderiam se tornar in vivo pilhas e tecido (endothelial) de trabalho do vaso sanguíneo, assim como tecido cardíaco contráctil, neurónios, e um anfitrião de outros tipos da pilha. Igualmente injectaram MASCs da cultura no rato blastocysts-embrionário pilha-que implantaram em ratos fêmeas maduros. Quando os blastocysts desenvolvidos em ratos, os pesquisadores poderiam considerar que o MASCs se tinha diferenciado em muitos tipos do tecido. Estes dados sugeriram que o MASCs fosse verdadeiramente multipotent: reprogrammable para diferenciar-se em tecidos funcionais.
Dez anos há, Rafii observou que essas as células cancerosas testicular humanas compartilham de muitas características com as células estaminais adultas. Como um oncologista, igualmente observou que um grande número pacientes com cancro testicular desenvolvem os tumores chamados os teratomas, que contêm tipos diferentes de tecido. Baseado nestas observações, raciocinou que os espermatogónios, cuja a única função é gerar os precursores ao esperma, têm o potencial causar prontamente pilhas pluripotent. Como tal, pensou, elas pôde provar mais favorável a reprogramming do que outras células estaminais adultas.
Usando a selecção do gene estuda, Rafii e os colegas descobriram um marcador potencial da superfície específica em SPCs. A Comparação de todas as pilhas no testículo adulto mostrou que esta G-Proteína acoplou o receptor, conhecido como GPR125, foi expressada em SPCs, mas em não outras células germinais maduras. Com GPR125 à disposição, Rafii podia isolar um grande número SPCs dos testículos adultos do rato.
Igualmente estabeleceram um sistema altamente sofisticado da cultura em que as pilhas do ancestral ràpida crescem e se dividem, criando uma grande população das pilhas que podem ser convertidas em MASCs.
“Parece que estas pilhas spermatogonial especializadas de GPR125-positive poderiam ser obtida facilmente e fonte manipulada de células estaminais com uma capacidade similar aos tecidos novos do formulário que nós vemos em células estaminais embrionárias,” disse Rafii. Para os pacientes masculinos, acredita, “Ele poderia um dia significar a fonte disponível da prontamente - de células estaminais que obtem em torno das edições éticas ligadas às células estaminais embrionárias. Igualmente evita as edições ligadas à rejeção da transplantação do tecido, desde que estas pilhas autólogas vêm de próprio corpo do paciente.”
A equipe de Rafii está levando a cabo actualmente um estudo similar dos testículos humanos para determinar se as células estaminais se derivaram de seu ancestral que spermatogonial as pilhas compartilham do pluripotency do rato MASCs. “Nós acreditamos este para ser um objetivo facilmente obtenível em um futuro próximo,” disse.
Se sucedem, diversas etapas permaneceram antes que tais células estaminais poderiam ser aplicáveis aos seres humanos. “Nós ainda temos que aprender o bioquímico exacto e “o interruptor epigenético” que diz GPR125-positive SPCs para converter em MASCs,” disse Marco Seandel, um companheiro cargo-doutoral superior no laboratório de Rafii que é o primeiro autor do papel da Natureza. “Descobrindo que o interruptor será crucial a nosso poder criar MASCs por encomenda,”
Há uma possibilidade que implante as pilhas derivadas de MASCs possa provocar o cancro no receptor. Esta é uma área que exija a posterior investigação, Rafii disse. Contudo, notou, “Até agora, nós não vimos nenhuma cancro ou evidência da actividade pro-cancerígeno nos ratos adultos que são implantados com os derivados diferenciados do tecido da pilha de MASC.”
Rafii e sua equipe daram certo as condições de crescimento que persuadem pilhas spermatogonial do ancestral para se tornar linhas do germe de MASC-- células estaminais genetically estáveis que continuam a reproduzir indefinidamente. Os estudos da Célula estaminal foram limitados até agora pela escassez de linha celular do germe. “Nenhuma destas linha celular do germe de GPR125-positive era previamente prontamente - disponível para a análise genética, bioquímica, e celular por outros laboratórios,” diz Rafii. “Nós pretendemos compartilhar d com outros pesquisadores.”
O laboratório de Rafii está investigando agora se GPR125 pode ser usado para isolar pilhas de outros tecidos adultos que podem ser convertidos em células estaminais multipotent. Seu grupo igualmente começou a levar a cabo um esforço similar nos ovário. “É muito mais difícil,” disse. “Contudo, é possível que as células estaminais reprogrammable com propriedades similares a GPR125-positive SPCs podem igualmente existir, embora em números muito baixos, em ovário adultos do rato ou do ser humano.” Seu laboratório está investigando activamente esta possibilidade intrigante, Rafii disse.
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