Mantendo-se em movimento - vermes achatados lançam luz sobre o papel das células-tronco migrantes no câncer
p Os vermes planários estão cheios de células-tronco verdes, que se dividem para produzir células-filhas (magenta) que, juntas, podem formar e substituir todos os diferentes tipos de células no corpo (azul). (Imagem central) Usando raios-X direcionados, as células-tronco em divisão podem ser excluídas especificamente, deixando para trás uma faixa de células-tronco no meio do corpo. (Direita) A indução de um ferimento na ponta da cabeça é o suficiente para fazer com que as células-tronco migrem em direção à ferida, permitindo que o processo de migração celular seja estudado. Crédito:Prasad Abnave
p Um novo estudo realizado pela Universidade de Oxford usou vermes chatos para examinar o papel das células-tronco migrantes no câncer. p Pesquisadores do laboratório Aboobaker do Departamento de Zoologia tiraram proveito da espécie de verme que está cheia de células-tronco. Os vermes, também conhecido como planarians, são conhecidos por sua capacidade de regenerar todos os seus tecidos e órgãos repetidamente. Esse processo requer a atividade de suas células-tronco, que se dividem constantemente para formar todas as novas células.
p A migração celular - ou o movimento das células de uma parte do corpo para outra - é uma função-chave das células em nosso corpo. Novas células-tronco são constantemente necessárias para manter as funções dos tecidos e órgãos, e espera-se que eles migrem para onde são necessários. Contudo, o controle desses movimentos pode falhar, e os cânceres podem se formar quando essas células migram para lugares que não deveriam estar.
p Ao compreender como as células-tronco são programadas para se mover, o que os ativa e como eles seguem um caminho correto, os pesquisadores podem ser capazes de projetar novos tratamentos para o câncer.
p 'Já sabíamos que essas células-tronco do verme têm muito em comum com as nossas próprias células-tronco, mas não sabíamos nada sobre como eles migram e se esse processo está relacionado a como nossas células migram, 'diz o Dr. Prasad Abnave, primeiro autor do estudo, publicado em
Desenvolvimento .
p 'Queríamos estabelecer se os mesmos mecanismos foram conservados evolutivamente ou não, esperávamos que fossem, pois isso seria um excelente modelo para estudar todos os aspectos da migração de células-tronco. '
p Contudo, antes que a equipe pudesse começar a trabalhar com os vermes, eles tiveram que superar um pequeno problema. 'Talvez um pouco contra-intuitivamente, a grande abundância de células-tronco em planárias torna difícil estudar a migração, 'disse o professor Aziz Aboobaker.
p 'A fim de rastrear o movimento das células, você precisa criar um campo para que elas se movam, para que você possa ter certeza da direção e velocidade em que se movem, mas se as células nas quais você está interessado já estão em todos os lugares, isso é difícil de fazer. '
p (painéis superiores) Ambas as células-tronco (verde, detectar a expressão gênica de smedwi-1) e suas células filhas (magenta, detectando a expressão do gene prog-1) têm formas arredondadas simples características de células-tronco que ainda estão indecisas sobre o tipo de célula que se transformará. Para mover essas células, a névoa forma extensões que alcançam o tecido circundante e, em seguida, o resto da célula segue junto, permitindo que eles se movam. Crédito:Prasad Abnave
p Felizmente, a equipe conseguiu contar com mais de 100 anos de trabalho anterior. Em um experimento específico que usou raios-x para matar células-tronco planárias, constatou-se que os animais sobreviveram ao tratamento se parte do verme fosse mantida sob um escudo de chumbo, já que 'presumivelmente as células-tronco sob o escudo de chumbo migram para o resto do animal e está tudo bem.' disse Abnave.
p Com a ajuda do Dr. Mark Hill, do Departamento de Oncologia de Oxford, o grupo foi capaz de projetar um aparelho que lhes permitiu usar raios-X para deixar para trás uma fina faixa de células-tronco. Essas células puderam então ser observadas enquanto migravam pelo resto do organismo para onde as células-tronco originais haviam sido mortas.
p 'Esta colaboração nos deu uma grande oportunidade de aplicar a experiência anterior adquirida no estudo de células cancerosas a um estudo envolvendo células em um organismo inteiro. Ele fornecerá uma ferramenta útil para melhorar nossa compreensão das células-tronco, e seu papel potencial no câncer, 'disse Mark.
p 'Parece simples, mas demorou muito para projetar um aparelho e técnicas com as quais pudéssemos estudar muitos vermes ao mesmo tempo. Isso foi fundamental para poder estudar como a migração era controlada e para realizar experimentos de alta qualidade que realmente poderiam gerar resultados reproduzíveis, 'disse Aboobaker.
p Professor Gillies McKenna, o diretor do CRUK / MRC Institute for Radiation Oncology and Biology comentou:'Este projeto é um exemplo de porque Oxford é um lugar tão gratificante para fazer pesquisa. Pessoas de diferentes departamentos e disciplinas reunindo seus conhecimentos para resolver um problema que nenhum poderia fazer sozinho, mas juntos lançando uma nova luz sobre a biologia fundamental e também sobre o câncer. '
p Ao estudar como os vermes respondem a ferimentos, a equipe descobriu que as células-tronco migraram com muita precisão para a área afetada. No entanto, na ausência de tecido danificado, as células permaneceram imóveis e não migraram.
p Usando uma técnica chamada interferência de RNA, a equipe foi capaz de remover a função de genes reguladores já conhecidos por serem importantes na migração celular (e por desempenhar um papel no câncer humano) e descobriu que todos eles também eram necessários para a migração de células-tronco planárias . Esses genes incluem proteínas conhecidas como fatores de transcrição, que são importantes porque atuam como interruptores ON / OFF para centenas de outros genes.
p 'This was a very satisfying result as it confirmed our suspicion that our simple worms will be very useful for understanding stem cell migration, now we have proven the system we can look intensely for new mechanisms that control or interact with cell migration and have a real expectation that we find will also be true for our migrating cells" said Abnave. One advantage of our worms is that they are easy to work with and we can make rapid progress.'
p Next the team hopes to look for new genes that control stem cell migration using the system they have developed.