Fig. 1 O construto de ligação à membrana plasmática artificial. (a) Esquema mostrando a interação do construto de fusão supercharged conjugado com surfactante de polímero [CshA_scGFP] [S] com a bicamada da membrana citoplasmática. A estrutura mostra o potencial de carga superficial, destacando a alta carga positiva (azul) no domínio GFP sobrecarregado e a carga negativa (vermelho) no domínio globular CshA, bem como os domínios “catch” e “clamp” do CshA. (b) A estrutura do surfactante de polímero aniônico ácido glicólico etoxilato 4-nonilfenil éter (S), que eletrostaticamente complexas com a porção GFP supercharged. Crédito:Chemical Science, acesso aberto:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc02650a#!divAbstract
Em uma estreia mundial, os cientistas descobriram uma nova maneira de direcionar as células-tronco para o tecido cardíaco. As evidências, liderado por pesquisadores da Universidade de Bristol e publicado em Ciência Química , poderia melhorar radicalmente o tratamento para doenças cardiovasculares, que causa mais de um quarto de todas as mortes no Reino Unido.
A data, testes usando células-tronco, que são retirados e cultivados do paciente ou doador e injetados no coração do paciente para regenerar o tecido danificado, produziram resultados promissores.
Contudo, enquanto essas terapias celulares de próxima geração estão no horizonte, desafios significativos associados à distribuição das células-tronco permaneceram. Fluxo sanguíneo elevado no coração combinado com vários coletores de tecido, "com as quais as células circulantes entram em contato, significa que a maioria das células-tronco termina nos pulmões e no baço.
Agora, pesquisadores da Escola de Medicina Celular e Molecular de Bristol descobriram uma maneira de superar isso, modificando as células-tronco com uma proteína especial, de modo que "abriguem" o tecido cardíaco.
Dr. Adam Perriman, o autor principal do estudo, professor associado em Biomateriais, UKRI Future Leaders Fellow e fundador da empresa de tecnologia de terapia celular CytoSeek, explicou:"Com terapias celulares regenerativas, onde você está tentando tratar alguém após um ataque cardíaco, as células raramente vão para onde você deseja. Nosso objetivo é usar essa tecnologia para reprojetar a membrana das células, de modo que quando eles são injetados, eles abrigarão tecidos específicos de nossa escolha.
Os caules mesenquimais humanos exibem fluorescência verde após serem 'pintados' pela proteína projetada. Crédito:University of Bristol
"Sabemos que algumas células bacterianas contêm propriedades que as permitem detectar e 'hospedar' o tecido doente. Por exemplo, a bactéria oral encontrada em nossas bocas pode ocasionalmente causar infecção na garganta. Se entrar na corrente sanguínea, pode se "alojar" no tecido danificado do coração, causando endocardite infecciosa. Nosso objetivo era replicar a capacidade de homing das células da bactéria e aplicá-la às células-tronco. "
A equipe desenvolveu a tecnologia observando como as células bacterianas usam uma proteína chamada adesina para 'casa' no tecido cardíaco. Usando esta teoria, os pesquisadores foram capazes de produzir uma versão de adesão à membrana celular artificial que poderia ser 'pintada' do lado de fora das células-tronco. Em um modelo animal, a equipe conseguiu demonstrar que essa nova técnica de modificação de células funcionava direcionando as células-tronco para o coração de um camundongo.
Esquemático que mostra a interação da proteína projetada na superfície da célula-tronco com a fibronectina do coração. Crédito:University of Bristol
O Dr. Perriman acrescentou:"Nossas descobertas demonstram que as propriedades de homing cardíaco de bactérias infecciosas podem ser transferidas para células-tronco humanas. Significativamente, mostramos em um modelo de camundongo que a proteína adesina projetada se insere espontaneamente na membrana plasmática das células-tronco sem citotoxidade, e então direciona as células modificadas para o coração após o transplante. Para nosso conhecimento, esta é a primeira vez que as propriedades de direcionamento de bactérias infecciosas foram transferidas para células de mamíferos.
"Esta nova técnica carrega um enorme potencial para os sete milhões de pessoas que vivem atualmente com doenças cardíacas no Reino Unido."
