Primeiro estudo a mostrar o desenvolvimento de quimeras interespécies como uma nova fonte de órgãos para transplantes
Em um estudo publicado na Cell1, quimeras - batizado com o nome do mítico monstro leão-cabra-serpente - são feitas pela primeira vez combinando materiais de humanos e animais. o células humanas pode ser visto crescendo dentro de um porco depois que células-tronco humanas (que têm a capacidade de se desenvolver em qualquer tecido) são injetadas no embrião de porco por uma tecnologia de células-tronco de ponta.
Este estudo liderado pelo professor Juan Carlos Izpisua Belmonte no Salk Institute for Biological Studies na Califórnia é um grande avanço e um trabalho pioneiro na compreensão e realização do potencial de quimeras interespécies e fornece capacidade sem precedentes para estudar o desenvolvimento embrionário inicial e órgão formação.
Como a quimera porco-humano é desenvolvida?
No entanto, os autores descrevem este processo como bastante ineficiente, com baixa taxa de sucesso de apenas ~9 por cento, mas também observaram que células humanas foram vistas funcionando com sucesso quando faziam parte de uma quimera humano-porco. A baixa taxa de sucesso é atribuída principalmente às lacunas evolutivas entre humanos e porcos e também não havia evidências de que as células humanas estivessem se integrando na forma prematura de tecido cerebral. Apesar da baixa taxa de sucesso, as observações mostram que bilhões de células no embrião quimera ainda teriam milhões de células humanas. O teste destas células por si só (mesmo 0.1% a 1%) seria certamente significativo num contexto mais amplo para alcançar uma compreensão a longo prazo da quimera interespécies.
Um estudo de quimera relacionado também foi publicado na mesma época na Nature liderado por Hiromitsu Nakauchi no Instituto de Stanford para Biologia de Células-Tronco e Medicina Regenerativa que relata ilhotas funcionais em quimeras de rato-camundongo2.
Discussão ética em torno das quimeras, até onde podemos ir?
No entanto, os estudos relacionados ao desenvolvimento de quimeras interespécies também são eticamente discutíveis e levantam preocupações sobre até que ponto tais estudos podem ser feitos e são legal e socialmente aceitáveis. Isso envolve responsabilidade ética e órgãos de decisão legal e também levanta várias questões.
Se levarmos em conta todas as considerações éticas, é incerto se um humano-A quimera animal pode nascer. Será ético se nascer, mas não for permitido procriar, tornando-o estéril? Além disso, a porcentagem de células cerebrais humanas que podem fazer parte da quimera também é questionável. Poderia a quimera cair potencialmente em alguma área cinzenta desconfortável como um assunto entre pesquisas com animais e humanos? Os cientistas não sabem muito sobre a sua própria espécie devido às muitas barreiras à investigação em humanos. Estas barreiras incluem a ausência de apoio à investigação em embriões, a proibição de quaisquer ensaios clínicos relacionados com a modificação genética da linha germinativa (células que se transformam em espermatozóides ou óvulos) e limitações à investigação em biologia do desenvolvimento humano.
Sem dúvida, os cientistas terão de abordar essas questões no momento apropriado, em vez de evitá-las. Esses esforços fornecerão uma base e avançarão o caminho para pesquisas futuras que sejam eticamente sólidas e fornecerão percepções mais profundas sobre o “ser humano”.
Os autores afirmam categoricamente que seu objetivo é principalmente entender como as células de duas espécies diferentes (porco e humano aqui) se misturam, se diferenciam e se integram e que eles analisaram a quimera humano-porco em um estágio muito inicial de desenvolvimento.
Múltiplos desafios, mas imensa esperança para o futuro
Este estudo é empolgante, apesar de ser eticamente desafiador e marca o primeiro passo para a geração de órgãos humanos transplantáveis usando animais de grande porte (porco, vaca etc.) cujo órgão tamanho e fisiologia são muito próximos e semelhantes aos humanos. No entanto, se olharmos para o estudo atual, os níveis de rejeição imunológica são muito elevados neste momento. As contribuições dos suínos (células de suínos) para cada órgão que cresce na quimera é um desafio extremamente grande para qualquer pensamento sobre o sucesso do transplante de órgãos em humanos.
No entanto, a verdadeira esperança para o futuro aqui é ser capaz de ter um nova fonte de órgãos para transplantes em humanos, usando células-tronco e tecnologias de edição de genes. Isso é importante e a necessidade da hora, dada a enorme necessidade de transplante entre os pacientes, muitos dos quais morrem na lista de espera (principalmente com necessidades renais e hepáticas) e também a enorme falta de doadores suficientes.
Os autores afirmam que este estudo também impactará outras áreas de pesquisa relacionadas. O desenvolvimento contínuo de quimeras com relativamente mais tecido humano tem implicações e utilidade no estudo do aparecimento de doenças em humanos e no rastreio de medicamentos antes de ensaios em participantes humanos, além de compreender as diferenças entre as espécies. Neste estudo, a tecnologia não foi utilizada para quimeras humanas, mas teoricamente falando uma metodologia complementar poderia ser concebida no futuro na tentativa de utilizar quimeras para fabricar órgãos humanos para transplante. Mais trabalho nesta área deverá fornecer informações sobre o possível sucesso e limitações destas tecnologias quando utilizadas para desenvolver quimeras.
Este é o primeiro e crucial estudo sobre o desenvolvimento de quimeras humanas e animais e abre caminho para aumentar a compreensão da comunidade científica sobre os caminhos de criação e desenvolvimento de células em um ambiente animal.
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Fontes)
1. Wu J et al. 2018. Quimerismo interespécies com células-tronco pluripotentes de mamíferos. Célula. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
2. Yamaguchi T et al. 2018. Organogênese interespécie gera ilhotas funcionais autólogas. Natureza. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070
