A cultura de células estaminais em laboratório permitirá ultrapassar a rejeição imunitária de órgãos

Um estudo realizado por pesquisadores do Centro Médico Southwestern da Universidade do Texas, publicado recentemente pela Cell Press na revista Cell Stem Cell, pode ajudar a desenvolver estratégias terapêuticas mais promissoras para o transplante de células-tronco hematopoiéticas. O pré-cultivo dessas células em laboratório por cerca de uma semana pode ajudar a superar um dos obstáculos mais difíceis para o sucesso do transplante: a rejeição imunológica.

As células-tronco hematopoiéticas (CTHs) são as células que dão origem a todos os tipos de células sanguíneas. Os transplantes de células hematopoiéticas são usados para tratar leucemia, linfoma e outros tipos de câncer, bem como doenças autoimunes.

Medula óssea. Micrografia óptica de células-tronco que dão origem às células sanguíneas. Os glóbulos brancos são grandes e roxos, os glóbulos vermelhos são claros e as plaquetas são pequenos grânulos roxos. As células sanguíneas são produzidas continuamente na medula óssea devido à sua curta vida útil. Glóbulos vermelhos, plaquetas e todos os três tipos de glóbulos brancos (granulócitos, linfócitos e monócitos) provêm de uma única célula ancestral, a célula-tronco multipotente. (Foto: Astrid & Hanns-Frieder Michler/Science Photo Library, P234/0030)

No entanto, a falta de compreensão da interação entre as células-tronco hematopoiéticas e o sistema imunológico do receptor complica enormemente tanto a pesquisa com células-tronco quanto o desenvolvimento da transplantologia prática. Existe um risco significativo de que as células transplantadas não sejam aceitas pelo organismo hospedeiro, ou seja, as novas células sejam rejeitadas pelo seu sistema imunológico. Entre os principais problemas do transplante alogênico estão o baixo nível de enxertos de doadores e o alto risco de desenvolver doença enxerto versus hospedeiro, que pode ser fatal. O transplante de células-tronco hematopoiéticas alogênicas purificadas reduz o risco desta última, mas leva a uma diminuição da enxerto.

Embora os cientistas conheçam algumas das razões para tais falhas, muitas perguntas permanecem sem resposta. "A resolução desses problemas contribuirá para a compreensão da imunologia das células-tronco hematopoiéticas e de outras células-tronco, e promoverá avanços significativos no transplante prático", disse o Dr. Cheng Cheng Zhang, líder do estudo.

O Dr. Zhang e seus colegas já demonstraram que células-tronco hematopoiéticas (HSCs) humanas e de camundongo podem ser cultivadas com sucesso em laboratório e, em seguida, utilizadas para transplante. Ao mesmo tempo, certas alterações são observadas em muitas proteínas expressas na superfície dessas células. Os cientistas estavam interessados em saber se essa "experiência extracorpórea" também poderia alterar as propriedades funcionais das HSCs e torná-las mais adequadas para transplante.

Transplantologistas estão particularmente interessados em transplantes alogênicos clinicamente relevantes, que são transplantes entre indivíduos geneticamente diferentes, incluindo irmãos e pares doador/receptor não relacionados. O grupo do Dr. Zhang transplantou células-tronco hematopoiéticas recém-isoladas e cultivadas em laboratório em camundongos e descobriu que as células que permaneceram no laboratório por cerca de uma semana apresentaram probabilidade significativamente menor de interferir no sistema imunológico do receptor. Células-tronco hematopoiéticas de camundongo cultivadas ex vivo cruzaram com sucesso a barreira do complexo principal de histocompatibilidade e povoaram a medula óssea de camundongos receptores alogênicos. Usando uma cultura de oito dias, os aloenxertos foram capazes de enxertar 40 vezes mais.

Os pesquisadores decidiram estudar o mecanismo subjacente a esse efeito com mais detalhes e descobriram que tanto o aumento no número de HSCs quanto o aumento induzido pela cultura na expressão do inibidor específico do sistema imunológico CD274 (B7-H1 ou PD-L1) na superfície celular contribuíram para esse aumento.

“Este trabalho deve lançar uma nova luz sobre a imunologia das células-tronco hematopoiéticas e de outras células-tronco, e pode levar ao desenvolvimento de novas estratégias para o transplante alogênico bem-sucedido”, concluiu o Dr. Zhang. “A capacidade de expandir células-tronco hematopoiéticas humanas de doadores em cultura e transplantá-las em pessoas geneticamente distantes dos doadores, evitando o desenvolvimento da doença enxerto versus hospedeiro, resolverá um grande problema na área.”

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