Usando imagens ao vivo e códigos de barras celulares, pesquisadores do Programa de Células-Tronco do Hospital Infantil de Boston vislumbraram como as novas células-tronco - neste caso, as células-tronco do sangue - são avaliadas quanto à qualidade logo após o nascimento. O estudo, que pode ter implicações para o câncer e a medicina regenerativa, foi publicado em 22 de setembro na revista Science .
Liderado por Sam Wattrus, um Ph.D. candidato no laboratório de Leonard Zon, MD, os pesquisadores usaram um modelo de peixe-zebra para observar o desenvolvimento de células-tronco. Quando uma célula-tronco nasce, eles descobriram, ela viaja para um local especial onde as células imunes conhecidas como macrófagos entram em contato físico íntimo com cada célula.

É quando a verificação ocorre:as células que mostram sinais de estresse (com altos níveis de moléculas tóxicas conhecidas como espécies reativas de oxigênio) foram engolidas e comidas pelos macrófagos, descobriu a equipe. Em contraste, células-tronco aparentemente saudáveis ​​foram deixadas viver e foram amplificadas seletivamente.

“Sempre que um macrófago interage com as células, ele recebe uma tremenda quantidade de informação biológica”, diz Wattrus. "O que vemos é que as células com alto estresse são eliminadas e aquelas com baixo estresse estão se dividindo seletivamente".

Explorando ainda mais, Wattrus e colegas mostraram que as células-tronco estressadas tinham um marcador específico em sua superfície, uma proteína conhecida como calreticulina, que atua como um sinal de "coma-me". Células-tronco sem calreticulina, ou com apenas pequenas quantidades, não eram comidas e pareciam ser estimuladas a se expandir. Os macrófagos pareciam remover algum material deles, e as células-tronco passaram a se multiplicar após o encontro.

"Usando o código de barras celular, podemos medir o número de clones (populações celulares distintas) após a interação acontecer", elabora Zon, que também é afiliado à Divisão de Hematologia/Oncologia e é investigador do Howard Hughes Medical Institute. "Se um macrófago não 'gosta' de uma célula-tronco, esse clone não contribuirá para o pool de células-tronco".

Potenciais implicações para o câncer, medicina regenerativa

A equipe também observou interações semelhantes entre macrófagos e células-tronco em camundongos embrionários. Zon acha que esse processo de controle de qualidade pode levar a novas abordagens ao câncer e à medicina regenerativa, e atualmente está buscando ambas as possibilidades em seu laboratório.

"Você basicamente ensinaria as células-tronco a serem atraentes ou repulsivas para os macrófagos com pequenas moléculas ou outras terapias direcionadas", diz ele.

Sabe-se no mundo do câncer que as células cancerosas podem gerar sinais de "não me coma" para evitar ataques do nosso sistema imunológico, e há muito interesse em bloquear esses sinais com anticorpos para enganar o câncer. Mas Zon está mais interessado nos sinais "coma-me" e se eles podem ser introduzidos em células pré-cancerosas ou cancerosas para estimular os macrófagos a destruí-las.

Tais abordagens poderiam ser usadas em condições pré-cancerosas como hematopoiese clonal e mielodisplasia, marcadas por populações de células-tronco sanguíneas desonestas, ou em leucemia e outros cânceres do sangue.

“Pode haver uma maneira de usar uma pequena molécula para estressar a célula, levando à calreticulina de superfície que faz com que os clones agressores sejam comidos”, especula Zon.

Ele prevê a abordagem oposta na regeneração de tecidos, onde os marcadores de células-tronco podem ser manipulados para incentivar os macrófagos a otimizar o pool de células-tronco para terapias baseadas em células. Embora este estudo tenha sido focado em células-tronco do sangue, Zon acha provável que outras populações de células-tronco sejam expostas a um processo de controle de qualidade semelhante.

Se assim for, pode haver grandes implicações potenciais para a saúde ao longo da vida. "Seu pool de células-tronco é feito, em sua maior parte, durante o desenvolvimento embrionário", observa Zon. "As interações que acontecem aqui determinam quais células-tronco serão usadas na idade adulta." + Explorar mais

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