Se você costuma ler os artigos do Espiral, já deve saber que uma das grandes revoluções na área de células-tronco foi a chamada reprogramação genética, ou a arte de transformar um tipo celular em outro, contrariando os estágios do desenvolvimento. O criador da técnica, Shinya Yamanaka, recebeu o prêmio Nobel em medicina em 2012, apenas alguns anos depois de sua tecnologia ter sido publicada.

Apesar de fantástica e revolucionária, a estratégia desenvolvida por Yamanaka baseia-se na manipulação da expressão genética nas células-alvo, o que costumamos fazer pela ação de vetores virais que podem inserir novos genes, ferramentas clássicas na biologia molecular. O procedimento é simples, mas invasivo do ponto de vista celular, pois coloca a célula em contato com vetores virais que podem causar mutações ou estimular uma resposta imune. No passado, alguns grupos tentaram substituir esses vírus por proteínas recombinantes ou mesmo moléculas de RNA que fossem estáveis o suficiente para iniciar a reprogramação genética. Nada funcionou tão bem, tanto a proteína quanto o RNA não conseguem penetrar no núcleo celular com a mesma eficiência que um vírus.

Na semana passada, pesquisadores da China e Estados Unidos publicaram de forma independente uma nova forma de reprogramação celular, usando um coquetel de químicos. Essas pequenas moléculas são adicionadas diretamente nas células, difundindo naturalmente para dentro do núcleo e ativando a resposta genética que começa a reprogramação. Para mostrar que o procedimento funciona, os dois grupos escolheram transformar células humanas da pele (fibroblastos) em células do cérebro (neurônios). O grupo dos EUA usou uma estratégia de tentativa e erro combinatória para identificar conjuntos de moléculas que convertam os fibroblastos em neurônios. O grupo americano mostrou que na presença de 7 compostos químicos, denominados pelas siglas VCRFSGY, os fibroblastos tornaram-se neurônios funcionais em apenas algumas semanas.

Aparentemente, a combinação química VCRFSGY age de forma sequencial. Os primeiros 4 químicos (VCRF) modificam a estrutura física da célula, ativando um gene pro-neural chamado Tuj1. Mas essa mistura inicial deixava as células numa crise de identidade, não sendo capaz de finalizar o processo. Os outros 3 reagentes restantes (SGY) conseguem atuar a partir desse estágio intermediário e produzir neurônios funcionais, capazes de disparar impulsos elétricos (característica fundamental de um neurônio).

O grupo chinês fez basicamente a mesma coisa em fibroblastos de roedores, mas com uma combinação de drogas diferente. O fato de os dois grupos terem descoberto combinações químicas diferentes para fazer a mesma coisa é uma importante validação de que o protocolo é robusto e não se trata de um artefato experimental.

Ainda é cedo para que a técnica seja adotada no mundo todo. Existem diversas questões que não ficaram resolvidas nesses trabalhos, como por exemplo, o que acontece a nível epigenético (alterações químicas na molécula de DNA que não afetam o código genético) com as células tratadas, e por que a eficiência não é 100% (uma em cada três células são convertidas). Aplicações futurísticas incluem o uso para a medicina personalizada, como na geração de células para transplante ex-vivo, ou no desenvolvimento de novas terapias em mini-cérebros para modelos de doenças neurológicas.

Ainda não sabemos se o coquetel químico funcionaria in vivo, mas não consigo parar de imaginar o que aconteceria caso esse coquetel fosse aplicado diretamente na pele humana. Ou se alguém caísse acidentalmente num caldeirão de VCRFSGY. Hum, já consigo imaginar um novo personagem pra Marvel...)

Imagem: Reuters/Center for IPS Cell Research Kyoto

RESUMO DO POST:
Neste texto, Alysson Muotri alerta para as falsas promessas que tratamentos com células-tronco oferecem a pacientes com mal de Parkinson, uma doença que é, até então, incurável. Ele apresenta ainda as pesquisas em andamento que tentam reverter a doença degenerativa. VEJA O POST NA ÍNTEGRA ABAIXO:

Todos sabemos que a chance de ganhar na loteria é muito pequena. Mesmo assim, muitos continuam apostando com a esperança que um dia a sorte estará ao seu lado, afinal alguém sempre ganha.

Agora, imagine que, sem saber, você aposte num sistema de loteria que foi alterado para que o seu número nunca seja sorteado. Essencialmente, você está jogando dinheiro fora por falsa esperança. Da mesma forma, muitos pacientes com doenças incuráveis, que se aventuraram em clinicas que oferecem tratamentos não comprovados com células-tronco, fazem a mesma coisa.

O problema é mais evidente com doenças neurodegenerativas, como a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) ou o mal de Parkinson, pois são condições agressivas que afetam a qualidade de vida do indivíduo muito rapidamente.

Recentemente, proliferaram clinicas que oferecem tratamentos com supostas “células-tronco” retiradas da gordura do próprio paciente para aliviar o sintoma de portadores do mal de Parkinson. Mas essa oportunidade tem um preço bem alto: cada injeção não sai por menos de US$ 20 mil (e com certeza serão recomendadas diversas aplicações). Infelizmente, não existe nenhuma evidencia cientifica que esse tipo de tratamento funcione.

O mal de Parkinson é uma doença neurodegenerativa incurável, que afeta milhões de brasileiros e indivíduos em todo o mundo. Sintomas incluem tremores, redução dos movimentos e rigidez muscular. Não existe cura para o mal de Parkinson. Existem algumas drogas que podem auxiliar tipos genéticos/familiares de pacientes, mas nada para a grande maioria dos casos esporádicos.

Melhoras significativas no quadro clínico podem aparecer após estimulação profunda no cérebro, mas esse é um procedimento bem invasivo e aconselhado em alguns casos mais severos. Existem algumas vacinas sendo testadas em ensaios clínicos. Os resultados preliminares sugerem que essa estratégia teria eficácia restrita devido a má penetração dos anticorpos no cérebro e ao estágio avançado da doença (em geral, vacinas funcionam melhor como medida preventiva, porém não existem marcadores biológicos para Parkinson no momento).

Como a doença começa?
O mal de Parkinson aparece quando um subtipo de neurônio que produz dopamina (um importante neurotransmissor no cérebro), localizados numa região do cérebro que controla os movimentos, morre por razões ainda desconhecidas.

Pois bem, células da gordura não têm a capacidade de se especializar em neurônios dopaminérgicos, portanto, jamais conseguirão contribuir para retardar os efeitos do Parkinson dessa forma. Além disso, elas provavelmente nem conseguirão chegar no cérebro, quanto mais na região afetada.

Mas e os vídeos testimoniais e emotivos, de pacientes que receberam as células de gordura e melhoraram? Após assistir diversos vídeos você conseguirá observar um padrão: os pacientes, em geral, gravam seus depoimentos logo após o tratamento, não existe acompanhamento a longo-termo e também não existe publicação dos resultados em revistas cientificas especializadas, o que inviabiliza a análise imparcial por outros cientistas.

O resultado positivo logo após ao tratamento pode ser explicado pelo efeito placebo: quando você quer realmente acreditar em algo, seu corpo responde em sincronia, mas o efeito é efêmero. Outra explicação seria alguma forma de supressão de um eventual processo inflamatório em Parkinson. Infelizmente, as evidências de que esse seja um fator determinante são escassas.

Futuro promissor
Felizmente, o futuro é promissor para os indivíduos com o mal de Parkinson. Uma aposta plausível vem do uso de células-tronco de pluripotência induzida, ou células iPS. Essas células, reprogramadas a partir de células somáticas (da pele, do sangue, do dente e etc.) do próprio individuo, podem se especializar em diversos tipos celulares. A partir das células iPS, pode-se então criar quantidades infinitas de neurônios dopaminérgicos do próprio paciente para um eventual transplante na região exata do cérebro humano.

Existem evidências cientificas e clínicas de que essa idéia deva funcionar. No passado, esse tipo de estratégia foi realizada utilizando-se células neuronais de fetos abortados. A dificuldade logística, somando-se ao número finito de neurônios dopaminérgicos funcionais que podiam ser extraídos desse material, não permitiu que o procedimento fosse aplicado em muitos pacientes.

Mas os poucos que receberam as células, tiveram resultados positivos. Testes em roedores com uma forma induzida de Parkinson, foram capazes de curar os tremores e restaurar os movimentos. Testes em animais de grande porte, como macacos, foram apresentados essa semana durante o congresso anual da sociedade internacional de células-tronco (ISSCR).

Nesse modelo será possível acompanhar os animais por diversos anos para ter certeza da eficácia do transplante. Esses estudos são essenciais para que os órgãos regulamentadores, como o FDA (Food and Drug Administration) americano, reconheçam e aprovem a tecnologia para uso clinico.

Enquanto os experimentos pré-clínicos estão em andamento, grupos no Japão e na Califórnia já se mobilizam para começar os primeiros ensaios em humanos, a serem realizados em clinicas alpha. Esses estudos pioneiros serão devidamente controlados e oferecidos sem custo aos voluntários. Acredito que o mal de Parkinson seja a condição ideal para testarmos a validade da medicina regenerativa na área neurológica. É sempre melhor apostar sabendo das suas chances de sucesso.

Crédito imagem: https://www.leaderlifehbo.com/medicinahiperbarica/tag/camaras-hiperbaricas/page/3/

Ano passado foi um ano tenso para os pesquisadores trabalhando com células-tronco na Itália. Depois de longos e cansativos debates desde 2006, o governo italiano decidiu bloquear a continuação de um tratamento clínico para doenças neurodegenerativas sem nenhuma base científica. O protocolo, criado pela empresa privada Stamina, baseava-se na retirada de células-tronco da medula óssea e reinjetá-las nos pacientes para promover uma regeneração neuronal. Ora, sabemos de longa data que células da medula não produzem neurônios, o que inviabiliza a ideia proposta.

A polêmica decisão desagradou muitos pacientes e afetou a imagem dos cientistas envolvidos em recomendar o cancelamento das atividades da Stamina. Sem o conhecimento necessário, os pacientes acreditavam que estariam sendo privados de um tratamento que poderia curá-los. A realidade é outra. Tratamentos sem comprovação clínica atrasam a cura e afetam a credibilidade dos estudos sérios. E mais, ainda se beneficiam financeiramente da fragilidade emocional dos pacientes. Monitorar esse tipo de atividade predatória é essencial e tem sido prioridade de instituições medicas no mundo todo.

A Sociedade Internacional de Pesquisas com Células-tronco (ISSCR, do inglês) criou um portal educativo sobre o uso clinico de células-tronco. Dentre os objetivos dessa iniciativa, estão incluídos a divulgação dos protocolos já aprovados e daqueles que ainda estão em fase experimental. Também está explicado porque que os tratamentos experimentais devem ser oferecidos gratuitamente aos pacientes. Aliás, esse é o primeiro indício de que existe algo errado: clínicas particulares não devem cobrar de pacientes em estudos experimentais, mas sim recompensá-los de alguma forma.

As dicas estão todas resumidas num texto (Manual do Paciente) de leitura fácil e acessível, inclindo uma versão em português.

No Brasil não estamos ilesos a esse tipo de enganação. Alguns leitores me perguntaram sobre um post do senador Romário Faria, apoiando a decisão de um paciente (médico) com ELA (esclerosa lateral amiotrófica) de viajar para obter um transplante de “neurônios a partir da medula óssea” em Israel, com o custo de U$ 46 mil.

Pacientes com ELA são especialmente vulneráveis devido à rapidez do processo de neurodegeneração. Com certeza não foi um tratamento experimental ou estudo legitimo, afinal o médico teve que pagar essa quantia à clínica. O procedimento não tem qualquer fundamento científico. A melhoria relatada pelo paciente pode ser meramente psicológica (jamais saberemos, pois não foram feitos controles). Mais importante, também não sabemos o quanto esse procedimento foi maléfico para o paciente, acelerando a neurodegeneração.

O envolvimento de políticos nessa área é nobre e não tenho dúvidas da boa intenção do senador Romário, que tem se destacado com políticas que facilitam a pesquisa no Brasil e a inclusão de crianças especiais. Mas a falta de orientação na área de células-tronco é preocupante.

O Brasil tem 81 senadores, acredito que nenhum com formação científica. Políticos deveriam basear suas decisões em conselhos formados por especialistas da área com atuação internacional para melhor aconselhá-los. Em paralelo, seria interessante as universidades investirem na formação de cientistas-políticos, uma categoria profissional que ainda não existe no Brasil, mas que será cada vez mais valorizada no futuro.

Imagem: Reprodução/Facebook

Ainda lembro o dia em que o Paulo Marinho veio visitar meu laboratório na Califórnia. Aluno de engenharia no Brasil, ele estava querendo aplicar seus conhecimentos na área de células-tronco. Havia desenvolvido um protótipo de meio de cultura para crescer células-tronco embrionária humanas. Ele estava empolgado com os resultados preliminares que mostravam um crescimento muito acima do obtido com os meios de cultura tradicionais e queria minha opinião.

Ouvi com interesse a narrativa de como ele havia criado esse novo meio, mas quando vi os gráficos com os resultados disse a ele que havia um problema. Depois de mais de uma década cultivando células-tronco embrionárias humanas, meu olhar estava afiado. Os resultados eram bons demais para ser verdade. Disse a ele que a pressão seletiva nas células em cultura poderia induzir certos artefatos, selecionando células que carregam alterações cromossômicas – um belo exemplo de evolução darwiniana dentro do laboratório.

Não deu outra. Ao voltar ao Brasil, Paulo caracterizou o genoma das células que havia trabalhado e concluiu que realmente todas estavam anormais. Ele havia criado um meio usando células que mais se pareciam com um câncer do que com células-tronco embrionárias. Apesar da frustração, Paulo não desanimou e decidiu continuar seus estudos em meu laboratório no ano seguinte. Sorte minha e dos futuros biólogos celulares.

Voltamos ao ponto zero e recomeçamos o trabalho, agora com as células normais e devidamente caracterizadas. Obviamente, não foi tão fácil quanto da primeira vez, tudo precisou ser refeito e acabou levando mais tempo do que imaginávamos. O trabalho valeu a pena.

A originalidade da ideia do Paulo consistia em aplicar um conhecido método estatístico, chamado de Desenho Experimental (DE), para prever interações entre os diversos fatores presente no meio de cultura. Até então, a forma de se cultivar essas células-tronco fora empiricamente determinada, baseando nas condições que funcionavam no cultivo de células-tronco embrionárias de roedores. Camundongos não são humanos em miniatura, e nosso desenvolvimento embrionário é significativamente mais lendo que o de outros animais. Pioneiros nessa área haviam simplesmente copiado o que funcionava para células-tronco de camundongos e adicionaram fatores que poderiam ajudar no crescimento de células humanas. Por incrível que pareça, a maioria dos laboratórios ainda usa esse tipo de formulação, desenvolvida em meados da década de 90.

Com o DE, Paulo conseguiu mapear as interações entre todos os fatores presentes nos meios que funcionavam em humanos. De forma sistemática, ele eliminou fatores com interações neutras ou negativas, e otimizou a concentração de fatores com interações positivas.

O resultado é fascinante. A nova fórmula, batizada de iDEAL, é superior a qualquer outro sistema de cultivo celular até o momento. Além de incluir fatores quimicamente definidos e sem contaminantes de origem animal, o meio é menos estressante para as células, permitindo que fique em contato por mais tempo.

Essas vantagens reduzem o custo de fabricação, o tempo do pesquisador e a variabilidade experimental durante a pesquisa. O meio funciona tanto para células-tronco embrionárias quanto para as de pluripotência induzida, ou células iPS. Finalmente, o meio passou no teste epigenético, mostrando que ao derivar linhagens celulares usando iDEAL, um dos mais importantes marcadores epigenéticos era apagado, o que facilita o estudo de doenças ligadas ao cromossomo X, por exemplo.

O resultado da pesquisa foi publicado essa semana (Marinho e colegas, Sci. Rep 2015) e promete ser uma forte ferramenta em futuros trabalhos usando células-tronco humanas pluripotentes.

Na ultima década tivemos a possibilidade de testemunhar algo notável na medicina: a ciência das células-tronco migrou dos laboratórios para a clínica. Hoje, estimo que existam centenas de ensaios clínicos com células-tronco acontecendo para uma série de doenças humanas tidas como incuráveis. Isso se traduz em milhares de pacientes e indivíduos controle que poderiam ser selecionados a participar desses estudos. Mas nem todo mundo sabe disso. E mesmo entre os que sabem, existe um receio em participar, muitas vezes por pura falta de informação.

Esse movimento de migração dos laboratórios para os hospitais tem avançado tão rapidamente que já se cogita a necessidade de profissionais treinados, que possam explicar de forma objetiva, os riscos e benefícios dos tratamentos com células-tronco para eventuais participantes e seus familiares.

Esses “experts” atuariam como “conselheiros de células-tronco” e fariam a ponte entre cientistas, médicos e pacientes. Os conselheiros teriam uma formação essencial em biologia das células-tronco, tendo cursado disciplinas relacionadas a ética, legislação e implicações sociais dessa tecnologia. Como os ensaios clínicos acontecem em diversos lugares do mundo, o conselheiro estaria atento a como essas disciplinas variam em determinados países.

Ao meu ver, entre as principais atividades dessa nova categoria de profissionais da saúde, estaria a responsabilidade de auxiliar a equipe médica a encontrar voluntários (e vice-versa), explicar o andamento e implicações esperadas dos ensaios clínicos, além de desmistificar clínicas fraudulentas. Como resultado, espera-se que o profissional traga vantagens a indivíduos interessados em ensaios clínicos, comunicando informações específicas, protegendo o paciente do turismo de células-tronco e auxiliando no entendimento dos formulários requisitados nesse tipo de experimentação.

Aconselhamento genético
Acho que esse modelo poderia ser inspirado no aconselhamento genético, prática já existente na medicina por diversas décadas. Conselheiros genéticos surgiram dos avanços em genética médica e são um exemplo atual de como podem auxiliar familiares a entenderem doenças genéticas e apontar possíveis tratamentos especializados, trazendo maior autonomia para os pacientes.

Com a expectativa de aumento nos ensaios clínicos num futuro próximo, vejo o momento ideal para se preparar esse tipo de profissional através de um programa de treinamento especializado em células-tronco. Uma iniciativa semelhante a essa já está sendo discutida pelo CIRM (California Institute for Regenerative Medicine) e muito provavelmente será seguida por agências de outros países.

Seria interessante que as autoridades brasileiras em células-tronco começassem a se posicionar sobre o assunto, seguindo uma tendência mundial, mas dirigindo um currículo que atenda as necessidades da saúde brasileira.

Foto: Science Photo Library/AFP Photo