Reprogramam células para eliminar os sinais de envelhecimento

Uma equipa de investigadores da Universidade de Stanford publicou um estudo que mostra que é possível reprogramar células humanas para um estado anterior, como se fossem viajantes no tempo. Esta descoberta não só eliminaria os sinais acumulados de envelhecimento. Segundo os seus autores, esta nova técnica poderá ser útil para o tratamento de algumas doenças relacionadas com o envelhecimento, como a artrite ou a atrofia muscular.

"Erros genéticos" como causa do envelhecimento

A comunidade científica acredita que uma das principais causas do envelhecimento está relacionada com erros que se acumulam no epigenoma, uma série de compostos químicos que "marcam" o genoma para indicar como este deve agir. Diferentes células do nosso corpo têm diferentes marcadores genéticos que podem ser transmitidos de uma célula para outra através da divisão celular.

Uma equipa de investigadores liderada por Tapash Jay Sakr, o Dr. Thomas A. Rando e o Professor Vittorio Sebastiano afirmam ter concebido um método para inverter estes erros e rejuvenescer as células, restaurando o vigor e eliminando os sinais de envelhecimento.

Na sua abordagem, publicada na revista Nature Communications, a equipa de Stanford aperfeiçoou uma técnica que utiliza agentes chamados "factores Yamanaka", em referência a Shinya Yamanaka, a investigadora de células estaminais da Universidade de Quioto que, em 2012, recebeu o Prémio Nobel da Química e Fisiologia pela sua descoberta da possibilidade de reprogramar o epigenoma para o seu estado embrionário.

As células embrionárias, derivadas do óvulo fertilizado, podem desenvolver-se em qualquer tipo de células especializadas do organismo, quer sejam células da pele, do fígado ou dos olhos. O seu destino é determinado por aqueles marcadores específicos que são determinados pelo epigenoma.

Regresso à fase embrionária

Em cada tipo de célula, estas marcações disponibilizam apenas os genes de que o tipo de célula necessita, bloqueando simultaneamente todos os outros genes do ADN, de modo a que o padrão de cada marca acabe por estabelecer a identidade de cada célula. Por exemplo, a marcação das células oculares determina a ativação de genes específicos para este tipo de células, e o mesmo se aplica às células de outras partes do corpo.

À medida que a célula envelhece, acumula erros nesse tipo de sistema de marcação, o que acaba por ser menos eficiente em ligar ou desligar os seus genes.

Em 2006, o Dr. Yamanaka identificou quatro fatores de transcrição de genes que poderiam inverter o envelhecimento da célula. Uma célula devidamente tratada com estes fatores remove certas marcas no epigenoma, de modo a que a célula perca a sua identidade e regresse ao estado embrionário.

O processo também apaga todas as marcas erróneas produzidas no momento do envelhecimento, o que se poderia dizer para devolver à célula a sua "juventude perdida". No entanto, os fatores da Yamanaka não são inofensivos, como foi demonstrado numa experiência com ratos: as células dos sujeitos do estudo também perderam as suas funções, e muitos deles tornaram-se cancerígenos.

Tratamento de doenças relacionadas com a idade

Por esta razão, em 2016, o cientista espanhol Juan Carlos Izpisua Belmonte, do Instituto Salk de Estudos Biológicos de San Diego, descobriu que os dois efeitos dos fatores Yamanaka, que apagam a identidade celular e invertem o envelhecimento, poderiam ser separados. Era simplesmente necessário aplicar uma dose inferior, que garantisse o rejuvenescimento das células sem o risco de perder a sua função.

A investigação dos cientistas de Stanford descreveu uma forma viável de administrar os factores Yamanaka às células retiradas dos doentes: a dosagem de células mantidas em cultura com pequenas quantidades dos fatores.

Ao dosear a cultura celular durante um período de tempo suficientemente curto, as células mantiveram a sua identidade mas regressaram a um estado juvenil, eliminando os efeitos secundários da técnica Yamanaka.

A equipa de Stanford aperfeiçoou ainda mais esta técnica. Primeiro extraíram células cartilagíneas envelhecidas de pacientes com osteoartrite e descobriram que, após uma dose baixa de fatores Yamanaka, as células já não desencadeavam a inflamação característica desta doença. A equipa descobriu também que as células estaminais dos músculos deteriorados pela atrofia muscular degenerativa poderiam ser recuperadas para um estado mais precoce, recuperando assim a sua plena capacidade. Os bons resultados da investigação levaram os membros da equipa de investigação de Stanford a criar um projeto de investigação dedicado ao desenvolvimento de terapias inovadoras para o tratamento de doenças relacionadas com a idade.

Fonte: National Geographic