Desde sua descoberta em 2006, as células-tronco pluripotentes induzidas são um vislumbre de esperança para muitas doenças. Mas pesquisas adicionais sobre a complexa regulação da identidade das células-tronco pluripotentes são inesperadamente difíceis. Uma equipe de pesquisadores do Cluster of Excellence CECAD descobriu agora uma maneira eficiente de produzir neurônios a partir de células-tronco pluripotentes. Sua pesquisa foi publicada em Nature Communications .

Como a origem dos organismos multicelulares, as células-tronco pluripotentes podem se diferenciar em todos os tipos de células do corpo. Essas células podem se replicar indefinidamente em cultura e, Portanto, são considerados imortais. O padrão ouro de pluripotência é a célula-tronco embrionária (ESC). As células somáticas, como as células da pele, podem ser reprogramadas para gerar células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) que compartilham características semelhantes com as ESCs. Como tal, as células-tronco pluripotentes são uma grande promessa para a medicina regenerativa como uma fonte potencial de células diferenciadas saudáveis, incluindo neurônios. Além disso, essas células representam um recurso inestimável para investigar o desenvolvimento humano e as doenças nas células relevantes (neurônios) afetadas em doenças como a doença de Alzheimer, Huntington ou Parkinson.

Os protocolos de diferenciação neuronal de células-tronco pluripotentes são geralmente caros e geram uma mistura de células neuronais e outros tipos de células. Ao derrubar um único gene, a equipe liderada por David Vilchez foi capaz de produzir neurônios com 100 por cento de eficiência. "Ao silenciar uma única proteína com o método de edição de genes CRISPR, as células se diferenciam espontaneamente em neurônios. Essa é uma maneira muito mais rápida de aumentar a neurogênese. "Em condições naturais, este fator, CSDE1, impede a diferenciação e mantém as células em um estado pluripotente. "Este poderia ser um mecanismo muito poderoso para ter populações puras de neurônios e facilitar um melhor entendimento das doenças neurodegenerativas."

Hyun Ju Lee, primeiro autor do estudo, estava mais animada com as mudanças rápidas observadas em seus ensaios:"Pudemos visualizar as mudanças e realmente ver isso acontecendo, a diferenciação é muito rápida. Também verificamos várias linhas de células-tronco de diferentes doadores e induzimos células-tronco pluripotentes e obtivemos os mesmos resultados. "Para o estudo, células-tronco embrionárias humanas, foram utilizadas células-tronco pluripotentes induzidas e células-tronco de camundongo.

Usando a nova abordagem, seria possível facilitar a geração de neurônios a partir de amostras de diferentes pacientes e estudar a doença ou testar fármacos nela. Mesmo que esses resultados sejam uma etapa para a aplicação clínica, Há ainda um longo caminho a percorrer, diz David Vilchez:"Novos neurônios da placa podem ser importantes para estudar doenças como o mal de Parkinson, Alzheimer ou Huntington, mas ainda estamos no ponto de partida desta pesquisa empolgante. "A pesquisa foi uma colaboração entre o CECAD, o Centro de Medicina Molecular de Colônia e a Clínica Universitária de Colônia.