Genética - Células Troncos

Células Troncos

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos o assunto “células-tronco” tem sido muito debatido, e é objeto freqüentemente exposto na mídia. Como a maioria das grandes novidades, esta área está sendo superestimada se for considerada a realidade atual, entretanto não há dúvidas de que as suas potencialidades são enormes, e pode-se esperar um novo tipo de Medicina a partir da evolução dessas pesquisas. Na verdade, o que se tem hoje é uma série de perspectivas e os resultados obtidos nas experiências em animais de pequeno porte não podem, ainda, ser extrapolados para a espécie humana. Experiências clínicas têm, entretanto, mostrado resultados alentadores.

Os diferentes tecidos são formados por células com características diversas. Por exemplo: o tecido muscular está constituído por células especializadas em contração, os miócitos. O tecido ósseo está constituído por osteoblastos, o tecido nervoso por neurônios, e assim por diante.

Quando uma das primeiras células do embrião sofre uma mitose e se divide, as duas células resultantes têm a mesma constituição genética e as mesmas características. A embriogênese progride com a contínua multiplicação das células, aumentando o número das mesmas e o tamanho do embrião. O interessante é que dentro da célula mais primitiva, o zigoto, existe informação suficiente para que, na medida em que essas células forem se dividindo, aos poucos ocorra uma diferenciação, originando diferentes linhagens que formarão diferentes tecidos como: muscular, ósseo, nervoso, etc.

No interior do núcleo desta célula primitiva existe uma bagagem gênica completa, com capacidade de transmitir as informações necessárias para toda a vida do futuro ser que esta célula originará. Em um determinado momento, nesta contínua série de divisões mitóticas, inicia um processo denominado diferenciação celular. Este processo é de extrema importância pois permitirá que novas linhagens celulares passem a existir e já iniciem a estruturação de um complexo organismo. Este fenômeno de diferenciação celular permite, em última análise, que a célula resultante da divisão seja diferente da antecessora.

Durante muito tempo, os biólogos ensinavam a mitose como sendo a divisão de uma célula em duas exatamente iguais. Há relativamente pouco tempo, com os novos entendimentos propiciados pela moderna biologia celular, foi sendo definido um novo tipo de mitose. A mitose assimétrica. O conhecimento desta mitose assimétrica permitiu a ideação de um tipo de célula com características especiais. Esta célula ao se dividir origina uma célula que se diferencia e outra que mantém as mesmas características da original. Desta maneira, ela pode se diferenciar em outra, ao mesmo tempo em que pode manter suas características primordiais. Esta manutenção de características permite, no organismo adulto, que haja um grupo de células que ainda mantêm características ancestrais, ou precursoras, ou tronco. Por essa razão são denominadas células-tronco.

Este fato, que constantemente está ocorrendo em nosso organismo, possibilita um processo reparatório fantástico, fazendo-nos prever sua utilização em oportunidades diversas. Este fenômeno da diferenciação, ou não, das células no processo divisório, acrescido da existência, no adulto, de células precursoras, permite uma multiplicidade de situações que necessita avaliação detalhada, objeto desta revisão inicial.

Existem na atualidade discussões éticas de grandes proporções que necessitam ser abordadas ao se estudar as células-tronco. Serão avaliadas pormenorizadamente no decorrer desta análise.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Após a fecundação, a célula formada é denominada zigoto. O zigoto é uma célula totipotencial, ou seja, tem a capacidade de originar todo o indivíduo, com a sua complexa estruturação diferenciada.

Depois das primeiras divisões celulares, as células resultantes são também totipotenciais. Se estas células se separarem, a continuidade de desenvolvimento de cada uma independentemente dará origem a gêmeos idênticos ou univitelinos, provando sua totipotencialidade.

No decorrer da embriogênese, na medida em que ocorrem sucessivas mitoses vai se formando um conjunto celular denominado blastocisto. O grupamento celular central deste conglomerado apresenta células com capacidade de gerar qualquer outra célula, e por isto são consideradas pluripotenciais.

A diferença essencial entre uma célula totipotencial e outra pluripotencial é o fato de que a primeira (totipotencial) poderia até originar um novo indivíduo, enquanto que a segunda (pluripotencial) não teria essa capacidade. Ambas, têm a capacidade de gerar qualquer outra célula.

Tanto as células totipotenciais como as pluripotenciais são células-tronco. Durante o desenvolvimento embrionário elas serão as células-tronco embrionárias. Por outro lado, no indivíduo adulto, as células que mantêm as características pluripotenciais são as células-tronco adultas.

Na atualidade, a identificação, a separação, o isolamento e a cultura das células-tronco já é uma realidade. Este fato permite que se possa inferir seu aproveitamento terapêutico.

Existem vários questionamentos quanto às células-tronco. Onde estariam “guardadas” no organismo adulto? Quando entrariam em funcionamento (divisão)? Que agentes poderiam ser indutores desse processo divisional? A potencialidade dessas células poderia ser aproveitada em um processo reconstrutivo?

Com finalidade meramente didática e especulativa imagine-se, por exemplo a revolução em termos médicos que os seguintes feitos poderiam desencadear: células-tronco ou células isoladas seriam implantadas em determinada área e estimuladas a iniciar sua multiplicação, reconstruindo um órgão perdido. Desta maneira, um braço, ou uma perna ou um fígado ou mesmo um coração, (pelo menos teoricamente) poderiam ser construídos. É indispensável, entretanto, a percepção de que a realidade atual é completamente diversa. Acredita-se que um longo período ainda será necessário para a concretização desses sonhos. O controle do estímulo à divisão e diferenciação dessas células ainda está longe de ser uma rotina nos laboratórios. Quanto à utilização de células-tronco adultas, ou embrionárias, várias discussões éticas poderiam ser estabelecidas.

O uso de células-tronco adultas seria definido como a retirada de um grupo de células-tronco de determinada região do organismo de um paciente e seu aproveitamento no próprio individuo. A medula óssea do individuo adulto é uma zona extremamente rica nessas células e, por isso, freqüentemente usada como fonte de células-tronco transplantadas para o mesmo indivíduo.

Quanto ao uso de células-tronco embrionárias, várias discussões podem entrar em cogitação. Nesta situação, a retirada das células é realizada em embriões com poucos dias de desenvolvimento. Esta retirada é feita na maioria das vezes com o sacrifício do embrião, o que estabelece um dilema ético. Grandes discussões têm sido realizadas sobre este dilema. Grupos religiosos, de especialistas em ética e de cientistas estão há bastante tempo discutindo de maneira mais ou menos veemente este problema. O sacrifício do embrião doador destas células totipotenciais, ou mesmo pluripotenciais, cria uma situação extremamente delicada e de difícil consenso.

Por estas razões apontadas, esta revisão do possível aproveitamento dessas células, a partir desse momento passa a ser exclusivamente direcionada ao estudo das células-tronco adultas. Como foi afirmado anteriormente, as células-tronco adultas estão distribuídas em várias regiões do organismo, e mantêm sua potencialidade reprodutiva.

Reiterando essa afirmativa: como estas células mantêm esta capacidade durante toda a vida do individuo, a qualquer momento poderiam tornar-se utilizáveis em relação à necessidade de seu aproveitamento em um determinado processo regenerativo. Na medula dos ossos longos existe um nicho de células-tronco com constância e em quantidade suficiente para aproveitamento. Por outro lado, a retirada destas células pode ser realizada com relativa facilidade por uma punção de osso ilíaco. Em laboratório estas células podem ser separadas por centrifugação, e pipetagem.

Uma vez separadas, estas células pluripotenciais são injetadas de novo no organismo. Por sua pluripotencialidade elas têm a capacidade de migrar pela corrente circulatória, e aderir em zonas onde haja a necessidade de reparação. Inicia-se então um processo regenerativo cuja magnitude está sendo clareada no momento atual.

PERSPECTIVAS DE APROVEITAMENTO CLÍNICO

Várias áreas da Medicina estão em período experimental de aproveitamento de células-tronco. Uma resenha das principais e mais consistentes experiências com o seu aproveitamento será apresentada a seguir: 

	Neoangiogênese
	A formação de novos vasos sangüíneos a partir do uso de células-tronco está sendo cada vez mais evidenciada. Em revascularização de retalhos existem vários trabalhos pioneiros em andamento. No Serviço de Cirurgia Plástica da Santa Casa de Porto Alegre, coordenado pela equipe da disciplina de Cirurgia Plástica da Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de Porto Alegre, está aprovado pela CONEP um trabalho pioneiro de revascularização de retalhos com a utilização de células-tronco.
	Cardiologia
	A equipe da UFRJ desenvolve, também, trabalhos na linha de tratamento de cardiopatias, em parceria com o Hospital Pró-cardíaco, no Rio de Janeiro. Nesses estudos, foram realizados os transplantes de células-tronco adultas em 20 pacientes que aguardavam o transplante cardíaco. Do total de transplantados, 16 pacientes foram estudados por um longo prazo, demonstrando que a terapia celular trouxe consideráveis melhoras clínicas
	Neurologia
	Em 2002, foram apresentados resultados de experimentos em ratos adultos, com células-tronco isoladas do sistema nervoso central transplantadas, que apontaram a possibilidade de tratamentos futuros para doenças neurodegenerativas. Outras linhas de pesquisa com células-tronco também apresentam resultados promissores, entre elas a do tratamento de lesões traumáticas em que se utiliza uma injeção local de células-tronco medulares. Um estudo feito pela equipe do Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), conseguiu recriar impulsos elétricos entre a região lesada e o cérebro, pela aplicação de células-tronco medulares.
	Ortopedia
	As aplicações das células-tronco estendem-se, também, à engenharia biotecidual, que utiliza o rápido potencial de crescimento apresentado pelas células-tronco para a obtenção de tecidos, tais como ossos, pele e cartilagem, que são cultivados e reimplantados nos pacientes em casos de lesões. Este procedimento já é realizado no Hospital das Clínicas da UFRJ, pela equipe do pesquisador Radovan Borojevic. A equipe trabalha também em estudos envolvendo o tratamento de grandes lesões ósseas, as quais não têm possibilidade de regeneração espontânea. Nesses casos, são utilizadas células-tronco medulares injetadas em matrizes ósseas humanas, que permitem que as células-tronco se diferenciem em células ósseas, promovendo a regeneração do tecido lesado.
	Endocrinologia
	Estudos têm sido realizados em pacientes com diabete tipo 1. Essa doença é causada pela redução de disponibilidade ou perda de sensibilidade à insulina, hormônio que regula os níveis de açúcar no sangue e é secretado pelo pâncreas. A partir de células pancreáticas de órgãos doados, os pesquisadores conseguiram a maturação in vitro de células-tronco de ilhotas. Dos 38 pacientes que se submeteram ao transplante, após um ano, 33 estavam livres da terapia com insulina. São relatos isolados entretanto de extraordinária importância se for analisada a possibilidade de cura dessa doença. Fica clara a necessidade de cautela no entendimento destas extraordinárias possibilidades de uso.

INVESTIMENTOS INTERNACIONAIS EM PESQUISAS SOBRE CÉLULAS-TRONCO

Segundo Carlos Vogt, publicado em 2002 no Com Ciência, nesse ano o governo norte-americano destinou mais de 387 milhões de dólares para pesquisas com células-tronco, nas 20 instituições de pesquisa integrantes do NIH. Esse orçamento dividiu-se em pesquisas que utilizam células-tronco adultas e embrionárias de linhagens autorizadas, de humanos e de animais. O Instituto Nacional do Câncer foi o centro com maior gasto em pesquisas com células-tronco adultas, cerca de 70 milhões de dólares. O Instituto Nacional de Diabetes e de Doenças Digestivas e Renais foi o que mais utilizou recursos federais para pesquisas com células derivadas de embriões, com investimentos chegando a quase 4 milhões de dólares.

Segundo Don Ralbovsky, do escritório de comunicações do NIH, não existe um levantamento de dados sobre o investimento privado em pesquisa com células-tronco nos EUA. "Provavelmente algumas companhias estão empenhadas em reunir dados a esse respeito, mas elas não divulgam seu balanço financeiro". O orçamento do NIH para 2004 foi de US$ 27,89 bilhões. Estima-se que mais de 60% tenha sido gasto em pesquisa básica. Em comparação, no ano de 1997 as indústrias farmacêutica e de biotecnologia gastaram US$ 27 bilhões em pesquisas biomédicas. Em 1990, somente 14% do orçamento do setor foi aplicado em pesquisa básica, de acordo com relatório do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA.

O governo norte-americano também tem investido em pesquisas com outros tipos de células-tronco. Em 2001, juntamente com o anúncio presidencial da restrição de fundos para as pesquisas com células embrionárias, o governo destinou cerca de US$ 250 milhões para pesquisas com células-tronco adultas obtidas de cordões umbilicais, placentas e de animais. No início do ano de 2002, o presidente George Bush assinou lei destinando US$ 10 milhões para a criação do Programa para o Banco Nacional de Células-Tronco de Cordão Umbilical (National Cord Blood Stem Cell Bank Program). A decisão beneficiou diretamente a empresa ThermoGenesis Corp., que desenvolveu a tecnologia para processamento, conservação, estocagem e coleta de células-tronco derivadas de placentas e cordões umbilicais. A quantia inicial foi utilizada para a criação de unidades de bancos com esse tipo de células-tronco em todo o país. Estima-se que sejam gastos cerca de US$ 150 milhões para a criação de 150 mil dessas unidades.

PROJEÇÕES FUTURAS

No Serviço de Cirurgia Plástica da Santa Casa de Porto Alegre, coordenado pela equipe da disciplina de Cirurgia Plástica da Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de Porto Alegre, foi criado um projeto de estudos continuados sobre células-tronco. Denominado GESC (Grupo de Estudos Stem Cells), o grupo tem uma periodicidade quinzenal de reuniões, onde são realizados seminários sobre o assunto. A presença da pesquisadora e internacionalmente conhecida profª dra Nance Nardi, como integrante e orientadora do grupo, tem permitido importante evolução do conhecimento na área. Os planos incluem um centro de pesquisa clínica e de difusão do conhecimento sobre células-tronco.