Pela primeira vez, os cientistas apagaram completamente a memória de uma célula antes de transformá-la em célula-tronco

Os cientistas já encontraram uma maneira de transformar células humanas em novas formas, usando uma mistura especial de produtos químicos para transformar células humildes da pele em tecidos resistentes conhecidos como células-tronco pluripotentes induzidas.

Apesar desta nova vida, estas células específicas ainda retêm algumas lembranças genéticas do seu tempo como tecido totalmente desenvolvido, afetando a sua utilização como uma lousa em branco.

Agora, uma equipa internacional de investigadores fez algo melhor: encontrou uma nova forma de apagar a memória de uma célula para que esta possa ser melhor reprogramada como célula estaminal.

Tudo isso pode soar como alguma magia molecular, no entanto Inclui células-tronco pluripotentes (iPSCs), como são conhecidas, têm sido usadas em pesquisas médicas para modelar doenças e desenvolver tratamentos desde 2006.

A sua descoberta, feita por dois cientistas japoneses, abriu um novo mundo de medicina regenerativa, onde células estaminais semelhantes a embriões podem ser criadas a partir de células humanas adultas normais, utilizando uma combinação de agentes de reprogramação.

o A promessa dos iPSCs é enormeComo podem se espalhar indefinidamente e dar origem a todos os outros tipos de células do corpo, as iPSCs não são apenas ferramentas incrivelmente úteis para estudar doenças. Também serve como um trampolim para a individualidade Terapias baseadas em célulasQue pode substituir tecidos danificados ou doentes.

No laboratório, os cientistas usaram células-tronco pluripotentes induzidas para desenvolver tecido cardíaco que bate como células cardíacas reais e projetar réplicas em miniatura de órgãos, chamados organoides.

As iPSCs também nos deram uma visão incomparável sobre os fundamentos da divisão celular e doenças neurodegenerativas, como doença de Alzheimer E Doenças dos neurônios motores.

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Mas o processo de formação de iPSCs não é perfeito: algumas células retêm modificações epigenéticas aplicadas ao seu ADN no seu estado diferenciado, ou mesmo sofrem alterações espontâneas nestas “memórias” epigenéticas que podem influenciar o comportamento celular.

“Isso poderia criar diferenças funcionais entre as células-tronco pluripotentes e as células-tronco embrionárias que elas deveriam imitar, e as células especializadas derivadas delas posteriormente, limitando seu uso”. Ele explica O autor do estudo, Ryan Lister, biólogo genômico da Universidade da Austrália Ocidental.

Então Lister e seus colegas procuraram entender quando essas anormalidades aparecem durante a reprogramação celular e aprender como evitá-las ou apagá-las e outras marcas persistentes.

A equipe traçou o perfil da expressão genética à medida que as células passavam pelo processo de reprogramação, para ver quais genes foram ativados e quando.

Uma grande parte do DNA da célula está enrolada Grandes proteínas chamadas histonasProteger as partes da maquinaria celular cuja função é decodificar genes em proteínas.

Dependendo de onde as histonas estão colocadas, a célula pode não responder aos sinais químicos que os cientistas lhe enviam, caso em que carrega uma memória epigenética através de um processo de reprogramação.

O novo método, denominado reprogramação transitória de tratamento naïve (TNT), imita a redefinição do genoma celular de uma célula que ocorre no início do desenvolvimento embrionário, antes e depois do embrião se implantar na parede uterina.

Em uma série de experimentos com células, os pesquisadores mostrar-se A reprogramação do TNT “apaga efetivamente a memória epigenética”, especialmente em regiões de DNA altamente povoadas – mas sem excluir outras informações importantes. impresso no genoma.

Como resultado, as células reprogramadas assemelham-se melhor às células estaminais embrionárias em função e a nível molecular.

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“Esperamos que a reprogramação do TNT estabeleça um novo padrão para terapias celulares e pesquisas biomédicas, e avance enormemente em seu progresso.” Ele diz Lester.

“Ele resolve os problemas associados às células-tronco pluripotentes induzidas geradas convencionalmente que, se não forem abordadas, podem ter consequências muito prejudiciais para as terapias celulares de longo prazo.” Adicionar Jia Tan, autora do estudo e bióloga celular da Monash University em Melbourne.

O estudo foi publicado em natureza.

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