Cientistas desenvolveram a primeira célula-tronco derivada de paciente modelo do albinismo. O modelo ajudará no estudo das condições oculares relacionadas ao albinismo oculocutâneo (OCA).
Scélulas tem não são especializados. Eles não podem fazer nenhuma função específica no corpo, mas podem se dividir e se renovar por um longo tempo e têm potencial para se tornarem especializados e se desenvolverem em muitos tipos diferentes no corpo, como células musculares, células sanguíneas, células cerebrais, etc.
As células-tronco estão presentes em nosso corpo em todas as fases da vida, desde embrião para a idade adulta. Células-tronco embrionárias (ESCs) ou fetais células-tronco são vistas no estágio inicial, enquanto as células-tronco adultas, que servem como um sistema de reparo para o corpo, são vistas na idade adulta.
As células-tronco podem ser agrupadas em quatro: células-tronco embrionárias (CES), células-tronco adultas, Câncer células-tronco (CSCs) e células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs). As células-tronco embrionárias (ESCs) são derivadas de células da massa interna do estágio de blastocisto do embrião de mamífero com três a cinco dias de idade. Eles podem se auto-renovar indefinidamente e se diferenciar em tipos de células de todas as três camadas germinativas. Por outro lado, as células-tronco adultas servem como sistema de reparo para manter a homeostase celular nos tecidos. Eles podem substituir células mortas ou lesionadas, mas têm potencial limitado de proliferação e diferenciação em comparação com as CES. As células-tronco cancerígenas (CSCs) surgem de células-tronco normais que sofrem mutações genéticas. Eles iniciam tumores formando uma grande colônia ou clones. As células-tronco cancerígenas desempenham papéis importantes nos tumores malignos, portanto, direcioná-las pode fornecer uma maneira de tratar o câncer.
As células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) são derivadas de células somáticas adultas. Sua pluripotência é induzida artificialmente em laboratório pela reprogramação de células somáticas por meio de genes e outros fatores. As iPSCs são como células-tronco embrionárias em proliferação e diferenciação. A primeira iPSC foi desenvolvida a partir de fibroblastos murinos por Yamanaka em 2006. Desde então, várias iPSCs humanas foram desenvolvidas a partir de amostras específicas de pacientes. Como a genética do paciente se reflete na genética das iPSCs, essas células somáticas reprogramadas são usadas para modelar doenças genéticas e revolucionaram o estudo de distúrbios genéticos humanos.
Um modelo é um animal ou células que exibem todos ou alguns dos processos patológicos observados em uma doença real. A disponibilidade de um modelo experimental é importante para a compreensão do desenvolvimento da doença nos níveis celular e molecular, o que ajuda no desenvolvimento de terapias para tratar. Um modelo ajuda a entender como a doença se desenvolve e a testar possíveis abordagens de tratamento. Por exemplo, pode-se identificar alvos de drogas eficazes com a ajuda de um modelo ou rastrear pequenas moléculas que podem reduzir a gravidade e interromper a progressão da doença. Os modelos animais têm sido usados há muito tempo, mas apresentam várias desvantagens. Além disso, os modelos animais são inadequados para distúrbios genéticos devido a diferenças genéticas. Agora, as células-tronco humanas (pluripotentes embrionárias e induzidas) são cada vez mais usadas para modelar doenças humanas.
A modelagem de doenças usando iPSCs humanos foi feita com sucesso por vários condições como esclerose lateral, doenças do sangue, diabetes, doença de Huntington, atrofia muscular espinhal etc. modelos de iPSC humanos de doenças neurais humanas, doenças cardíacas congênitas e outras doenças genéticas desordems.
No entanto, o modelo iPSC humano de albinismo não estava disponível até 11 de janeiro de 2022, quando os cientistas do National Eye Institute (NEI), que faz parte do National Institutes of Health (NIH), relataram o desenvolvimento de um modelo in vitro baseado em iPSC humano para albinismo oculocutâneo (OCA)
O albinismo oculocutâneo (OCA) é uma desordem genética afetando a pigmentação dos olhos, pele e cabelos. Os pacientes sofrem de problemas oculares como redução da acuidade visual corrigida, redução da pigmentação ocular, anormalidades no desenvolvimento da fóvea e/ou cruzamento anormal das fibras do nervo óptico. Pensa-se que melhorar a pigmentação dos olhos poderia prevenir ou resgatar alguns dos defeitos de visão.
Os pesquisadores desenvolveram um modelo in vitro para estudar defeitos de pigmentação no epitélio pigmentar da retina humana (EPR) e mostraram que o retina o tecido do epitélio pigmentar derivado in vitro de pacientes recapitula os defeitos de pigmentação observados no albinismo. Isto é muito interessante tendo em conta o facto de os modelos animais de albinismo serem inadequados e de existirem linhas celulares humanas limitadas para estudar a melanogénese e os defeitos de pigmentação. As iPSCs OCA1A e OCA2 derivadas de pacientes desenvolvidas neste estudo podem ser uma fonte renovável e reprodutível de células para a produção de células alvo e/ou tipos de tecidos. Os tecidos OCA derivados in vitro e o OCA-iRPE permitirão uma compreensão mais profunda de como ocorre a formação de melanina e identificarão moléculas envolvidas em defeitos de pigmentação, além de sondar ainda mais diferenças moleculares e/ou fisiológicas.
Este é um passo muito significativo em direção ao objetivo do tratamento de condições relacionadas ao albinismo oculocutâneo (OCA).
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Referências:
- Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Células-tronco pluripotentes na modelagem de doenças e descoberta de drogas. Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170-182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27
- Chamberlain S., 2016. Modelagem de doenças usando iPSCs humanas. Genética Molecular Humana, Volume 25, Edição R2, 1º de outubro de 2016, Páginas R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209
- Bai X., 2020. Modelagem de Doenças Baseadas em Células-Tronco e Terapia Celular. Células 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193
- Jorge A., et al 2022. Modelagem de Doença In Vitro de Albinismo Oculocutâneo Tipo I e II Usando Epitélio de Pigmento Retiniano Derivado de Células-Tronco Pluripotentes Induzidas Humanas (2022). Relatórios de células-tronco. Volume 17, Edição 1, P173-186, 11 de janeiro de 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016
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