Pela primeira vez, cientistas usaram reprogramação celular para reverter o envelhecimento

Pela primeira vez, os cientistas usaram reprogramação celular para reverter o processo de envelhecimento em animais vivos, permitindo que camundongos com uma forma de envelhecimento prematuro vivessem 30% mais do que outros animais utilizados no teste.

A técnica envolve o uso de células-tronco pluripotentes induzidas. Conhecidas pela sigla iPSCs, são um tipo de célula-tronco pluripotente artificias derivadas de uma célula-tronco não pluripotente, tipicamente de uma célula somática adulta, pela indução de uma manifestação “forçada” de certos genes, permitindo que os cientistas reprogramem as células da pele para uma base embrionária.

A partir disso, as iPSCs podem se desenvolver em outros tipos de células no corpo, e agora os pesquisadores mostraram que as células de reprogramação também podem rejuvenescer as criaturas vivas, além de trazerem as células de volta. “Em outros estudos, os cientistas reprogramaram completamente células até o estado de células-tronco. Mas mostramos, pela primeira vez, que ao expressar esses fatores por um curto período de tempo, você pode manter a identidade da célula ao mesmo tempo em que inverte as marcas associadas à idade” disse o pesquisador Pradeep Reddy, do Instituto Salk para Estudos Biológicos.

A técnica foi desenvolvida pelo pesquisador japonês Shinya Yamanaka em 2006, quando ele descobriu que as células diferenciadas poderiam ser devolvidas a células-tronco embrionárias, induzindo a expressão de quatro genes que são agora conhecidos como “fatores Yamanaka”. Mas ao reprogramar as células para um estado semelhante a um embrião, parece que pode tornar os organismos mais jovens, mas também apresenta complicações perigosas. Pesquisas em 2013 e 2014 descobriram que a introdução de iPSCs em animais vivos foi fatal, resultando em surgimento de câncer ou insuficiência orgânica de células adultas que perderam sua identidade.

“Obviamente há uma lógica nisso. Em iPSC você redefine o relógio de envelhecimento e ele volta a zero. Voltar para zero, para um estado embrionário, provavelmente não é o que você quer, então você pergunta: para onde você quer voltar?”, disse o pesquisador epigenético Wolf Reik, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, que não estava envolvido no estudo, ao jornal britânico The Guardian.

Esse tipo de pensamento levou os pesquisadores do Instituto Salk a tentarem uma reprogramação parcial. Em vez de induzir a expressão dos fatores Yamanaka por até três semanas, o que leva a pluripotência, eles só induziram os genes durante dois a quatro dias. Isso significa que a célula mantém sua diferenciação. Uma célula da pele permanece uma célula da pele, e se não for ferida, volta todo o caminho para uma célula-tronco, mas ela efetivamente se torna uma versão mais jovem de si mesma.

Pelo menos, essa é a hipótese, e os pesquisadores suspeitam que a reprogramação parcial elimine o acúmulo do que é chamado de marcas epigenéticas em nossas células, que é o desgaste que se acumula em nosso genoma como resposta a fatores ambientais e externos. Ao longo do tempo, essas marcas se tornam cada vez mais pronunciadas, degradando a eficiência das células e contribuindo para o que passamos ao envelhecermos. Os pesquisadores comparam o processo a um manuscrito que se tornou ilegível devido a muitas edições feitas.

“No final da vida, há muitas marcas e é difícil para a célula para ler tais marcas”, disse Izpisua Belmonte um dos membros da equipe, ao jornal norte-americano The New York Times. Enquanto isso permanece uma hipótese até agora, os experimentos dos investigadores sugerem que eles estão chegando em algo mais concreto.

Em ratos com progeria, que é uma doença genética rara que provoca envelhecimento prematuro, os animais que receberam um tratamento de reprogramação parcial viveram durante 24 semanas em média, enquanto animais não tratados com a mesma doença viveram por apenas 18 semanas.

“É difícil dizer especificamente por que o animal vive mais tempo. Mas sabemos que a expressão desses fatores está induzindo mudanças no epigenoma, e estas mudanças estão levando a benefícios no nível celular e organizacional”, disse uma das pesquisadoras da equipe, Paloma Martinez-Redondo em um comunicado de imprensa.

Além de um maior tempo de vida, a saúde dos animais tratados também recebeu um impulso, com os ratos mostrando melhores funções cardiovasculares e em outros órgãos. Quando o tratamento foi aplicado a ratos saudáveis sem progeria, eles também mostraram melhora na saúde dos órgãos, mas é muito cedo para dizer se a sua longevidade também foi afetada, devido aos animais ainda estarem vivos.

Embora esses resultados sejam promissores, a pesquisa ainda está em seus momentos iniciais, especialmente para uso em seres humanos. Nós só vimos esses resultados em camundongos até agora, mas os pesquisadores esperam que uma indução seletiva dos fatores Yamanaka possa produzir efeitos semelhantes nas pessoas.

“Obviamente, os ratos não são humanos e sabemos que será muito mais complexo rejuvenescer uma pessoa. Mas este estudo mostra que o envelhecimento é um processo muito dinâmico e plástico e, portanto, será mais acessível a intervenções terapêuticas do que pensávamos” disse Belmonte. A equipe agora pretende analisar o desenvolvimento de moléculas que sejam capazes de imitar os fatores Yamanaka, com foco no rejuvenescimento de tecidos e órgãos específicos.

Estes medicamentos não estarão disponíveis nos próximos anos, mas por outro lado, eles também não estão muito longe. “Esses produtos químicos podem ser administrados em cremes ou injeções para rejuvenescer a pele, músculos ou ossos”, disse Belmonte ao The Guardian. “Nós pensamos que estas abordagens químicas podem estar em ensaios clínicos humanos nos próximos 10 anos”, finalizou ele.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]