Pesquisadores do Wellcome Trust Sanger Institute e seus colaboradores criaram células-tronco com potencial expandido (EPSCs) em camundongos, pela primeira vez, que têm maior potencial de desenvolvimento do que as atuais linhas de células-tronco. Essas células-tronco têm as características das primeiras células do embrião em desenvolvimento, e pode se desenvolver em qualquer tipo de célula.

Publicado hoje em Natureza os métodos usados ​​também podem ajudar a produzir linhas de células-tronco semelhantes de humanos e outras espécies de mamíferos, incluindo aqueles como porcos ou vacas onde as linhas de células-tronco embrionárias ainda não estão disponíveis.

Os pesquisadores também acreditam que seu estudo pode ter implicações para a medicina regenerativa humana e para a compreensão de abortos espontâneos e distúrbios de desenvolvimento.

As células-tronco têm a capacidade de se desenvolver em outros tipos de células, e as linhas de células-tronco existentes já são extremamente úteis para a pesquisa em desenvolvimento, doenças e tratamentos. Contudo, os dois tipos atualmente disponíveis de linhagens de células-tronco - células-tronco embrionárias (ES) e células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) - têm certas limitações. Atualmente não é possível para eles formarem todos os tipos de células, uma vez que já estão excluídos do desenvolvimento de certas linhagens celulares.

Para descobrir novas células-tronco para uso em pesquisa e medicina regenerativa, os pesquisadores criaram uma maneira de cultivar células desde o estágio inicial de desenvolvimento, quando o óvulo fertilizado se divide em apenas 4 ou 8 células que ainda retêm alguma totipotência - a capacidade de produzir todos os tipos de células. A hipótese deles era que essas células deveriam ser menos programadas do que as células ES, que são retirados do estágio de desenvolvimento de cerca de 100 células - chamado de blastocisto. Eles desenvolveram essas células iniciais em uma condição especial de crescimento que inibia os principais sinais e vias de desenvolvimento.

Os cientistas descobriram que suas novas células cultivadas mantinham as características de desenvolvimento desejadas das primeiras células e as denominaram células-tronco com potencial expandido (EPSCs). Mais importante, eles também foram capazes de reprogramar células ES de camundongo e células iPS na nova condição e criar EPSCs a partir dessas células, voltando o relógio de desenvolvimento para o tipo de célula mais antigo.

Dr. Pentao Liu, pesquisador líder deste projeto, do Wellcome Trust Sanger Institute e um membro do corpo docente afiliado do Wellcome Trust-MRC Stem Cell Institute, Universidade de Cambridge, disse:"A célula mais antiga é como um pedaço de papel em branco, em teoria, deveria ter o maior potencial de desenvolvimento. Esta é a primeira vez que linhas de células-tronco estáveis ​​dessas primeiras células de camundongo foram possíveis, e vemos que eles realmente mantêm as características moleculares do embrião de 4-8 células e podem se desenvolver em qualquer tipo de célula. "

À medida que um óvulo fertilizado se desenvolve em um blastocisto, ela produz células que formarão o embrião - de onde vêm as células ES - e dois outros tipos de células que se desenvolverão na placenta ou no saco vitelino. É possível estabelecer três tipos diferentes de células-tronco - incluindo as células ES - a partir desses três tipos de células no blastocisto. EPSCs são as primeiras células-tronco capazes de produzir todos os três tipos de células-tronco de blastocisto, o que lhes dá um potencial de desenvolvimento muito maior.

Dr. Jian Yang, um primeiro autor no artigo do Wellcome Trust Sanger Institute, disse:"EPSCs fornecem uma plataforma para estudar células embrionárias iniciais em detalhes no nível molecular para entender o desenvolvimento, não só no mouse, mas, em última análise, no futuro em humanos. Este novo método de produção de células-tronco pode ser extremamente útil para estudar o desenvolvimento, geração mais eficiente de células humanas funcionais, e pesquisando tratamentos para problemas de gravidez, como pré-eclâmpsia e abortos espontâneos. "

Professor Hiro Nakauchi, um co-autor do artigo da Universidade de Stanford, disse:"Esta é uma conquista fantástica, trabalhando com as células mais antigas, este estudo criou linhas de células-tronco que podem formar células embrionárias e todas as extra-embrionárias. Os métodos e percepções deste estudo em camundongos podem ser usados ​​para ajudar a estabelecer culturas de células-tronco semelhantes de outras espécies de mamíferos, incluindo aqueles em que nenhuma linha de células ES ou iPS ainda está disponível. A pesquisa também tem grandes implicações para a medicina regenerativa humana, pois as células-tronco com potencial de desenvolvimento aprimorado abrem novas oportunidades. Mais pesquisas nesta área são vitais, para que possamos explorar adequadamente o potencial dessas células. "