A inibição de GSK3 é crítica para manter a identidade de células-tronco embrionárias (ESC) (painel esquerdo, ESCs são diferenciados sem inibição de GSK3; painel direito, bons ESCs auto-renováveis quando GSK3 é inibido). Crédito:Xi Chen / Ying Lab / USC
Se você viu uma molécula GSK3, não presuma que você já viu todos eles. Um novo estudo em Célula de Desenvolvimento revela diferenças importantes em duas formas semelhantes de GSK3, que, em excesso, está implicado no diabetes, Câncer, Doença de Alzheimer e ALS.
No estudo, O primeiro autor Xi Chen - um estudante de doutorado no laboratório de células-tronco da USC de Qi-Long Ying - descreve como as duas formas semelhantes - conhecidas como GSK3-beta e GSK3-alfa - podem produzir reações muito diferentes em células-tronco embrionárias. A inibição de GSK3-beta pode promover a autorrenovação de células-tronco, enquanto a inibição de GSK3-alfa pode desencadear a diferenciação em células neurais.
"A mensagem principal é que a inibição seletiva de GSK3-alfa e GSK3-beta tem efeitos muito distintos no destino de células-tronco embrionárias, "disse Ying, professor de biologia de células-tronco e medicina regenerativa da USC. "Isso provavelmente também é verdadeiro para outros tipos de células."
A fim de inibir seletivamente essas duas formas muito semelhantes de GSK3, o Ying Lab contou com a experiência de colegas do Departamento de Química da USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências.
"Este é um estudo elegante resultante de esforços colaborativos entre dois laboratórios de especialização complementar. Empregamos uma abordagem química inovadora para resolver um problema biológico que seria difícil de estudar usando métodos convencionais, "disse Chao Zhang, professor assistente de química.
Essas descobertas têm implicações para o desenvolvimento de medicamentos que têm como alvo o GSK3 hiperativo em certos pacientes com diabetes, Câncer, Doença de Alzheimer e ALS. Uma droga que tem como alvo o GSK3 em geral pode ter efeitos colaterais indesejados. Contudo, nenhuma droga pode atingir uma forma de GSK3 sem a outra, por causa de suas estruturas altamente semelhantes - destacando a necessidade de abordagens mais refinadas para o tratamento.
A inibição apenas de GSK3-beta também pode fornecer uma ferramenta útil para a produção de células-tronco que não são meramente "pluripotentes", mas capazes de contribuir para a formação de embriões. Essas células-tronco pluripotentes ingênuas podem se tornar qualquer tipo de célula do corpo. Atualmente, cientistas derivaram células-tronco pluripotentes ingênuas de camundongos e ratos, mas eles ainda não conseguiram obter células-tronco pluripotentes ingênuas de outras espécies, incluindo humanos. As células-tronco humanas pluripotentes são os blocos de construção básicos para regenerar qualquer tecido ou órgão do corpo.