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    Pesquisadores revelam como as células-tronco tomam decisões

    Crédito:Universidade de Leiden

    As células-tronco embrionárias têm a notável capacidade de se desenvolver em qualquer tipo de célula. Em seu caminho para se tornar, por exemplo, um fígado ou uma célula do coração, eles devem decidir repetidamente entre caminhos alternativos de desenvolvimento. Como eles tomam essas decisões é amplamente desconhecido. Uma equipe internacional de biofísicos já traçou o processo de tomada de decisão com detalhes sem precedentes, observando as células enquanto se decidem. Publicação em Nature Communications em 23 de outubro.

    As células-tronco embrionárias possuem um enorme potencial para aplicações médicas, como o reparo de tecido doente ou rastreamento personalizado de drogas. Essas aplicações requerem que as células-tronco sejam transformadas em tipos de células maduras precisamente definidas, que continua desafiador. Mais frequentes do que não, uma população de células-tronco crescerá em diferentes tipos de células, que dificulta as aplicações biomédicas. Por exemplo, um ensaio que testa a toxicidade hepática não deve conter células renais. Para entender e controlar melhor o processo de maturação, uma equipe de cientistas de Leiden, Utrecht e Boston traçaram o caminho da célula-tronco aos tipos de células maduras, uma célula de cada vez.

    Sequenciamento de RNA

    O físico de Leiden Stefan Semrau e colegas de trabalho aplicaram um novo método revolucionário às células-tronco embrionárias:sequenciamento de RNA de uma única célula. Essa técnica tem a capacidade de medir a abundância e a sequência de todas as moléculas de RNA em células individuais. A composição das moléculas de RNA é característica de um determinado tipo de célula - um cartão de visita genético. Os genes que são importantes em um determinado tipo de célula serão representados por muitas moléculas de RNA, enquanto outros genes estão inativos.

    Esta imagem de microscópio mostra moléculas de RNA que se tornaram visíveis usando fluorescência. Os RNAs mostrados em verde e vermelho, respectivamente, pertencem a dois genes diferentes (Gata6 e Pax6) que desempenham um papel muito importante no processo de tomada de decisão. Crédito:Universidade de Leiden

    Usando o sequenciamento de RNA, a equipe encontrou um padrão dinâmico intrincado. Quando trataram as células-tronco com ácido retinóico - uma importante molécula sinalizadora - todas as células-tronco inicialmente reagiram de maneira semelhante. Após 24 horas, Contudo, a população de células se dividiu em dois grupos que persistiram até o final do experimento de 4 dias. Em outras palavras, as células-tronco decidiram entre dois tipos de células alternativos. O experimento revelou quais proteínas estão envolvidas neste processo, o que ajudará a entender a tomada de decisão celular no nível molecular.

    O novo estudo de sequenciamento também é um passo importante para a compreensão do desenvolvimento embrionário. Isso ocorre porque a divisão de uma população inicialmente homogênea é o processo fundamental pelo qual todos os tipos de células em nosso corpo são criados a partir de um único, ovo fertilizado.


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