Pesquisadores do laboratório Reik no Instituto Babraham em Cambridge alcançaram resultados excelentes. Usando os quatro fatores de reprogramação Yamanaka (OSKMs), eles rejuvenesceram epigeneticamente as células humanas em 30 anos.
Experimentos anteriores falharam em um elemento. Embora a exposição das células humanas aos factores Yamanaka as rejuvenesça, induz a pluripotência para as transformar em células estaminais, fazendo com que percam as suas identidades celulares (e, portanto, a sua função).
É um problema antigo. Você precisa expor suas células a esses fatores por tempo suficiente para obter o rejuvenescimento, mas permitindo-lhes manter sua identidade.
Os fatores Yamanaka
Existem quatro fatores de transcrição: Oct4, Sox2, Klf4 e cMyc (OSKM). Usá-los de forma confiável cria células iPS, mas pode causar efeitos colaterais, alguns dos quais podem levar ao câncer das células.
O estudo de Cambridge de células humanas
Os pesquisadores de este estudo eles usaram uma abordagem que expôs as células a fatores de reprogramação suficientes para empurrá-las além do limite em que eram consideradas somáticas em vez de células-tronco. Um pouco além. Os fibroblastos que foram reprogramados dessa maneira retiveram o suficiente de sua memória celular epigenética para se tornarem fibroblastos novamente. Os pesquisadores chamam este novo método de reprogramação transicional na fase de maturação (MPTR).
Ótimos resultados e algumas desvantagens
O método MPTR teve resultados positivos substanciais. De acordo com o relógio multitecido de Horvath, um teste bioquímico criado em 2013 e usado para medir a idade, após 13 dias de reprogramação, as células humanas de 60 anos tornaram-se epigeneticamente equivalentes às células com cerca de 25 anos. Outro teste nascido em 2018, o Relógio Epigenético de Pele e Sangue, mostrou que células com cerca de 40 anos foram revertidas epigeneticamente para as de uma pessoa de 25 anos. A técnica também rejuvenesceu substancialmente o transcriptoma, a coleção de proteínas produzidas pelos genes.
Existem, é claro, algumas ressalvas. O mais importante, claro, é que esta experiência foi realizada em células de doadores humanos, mas não num voluntário humano. Portanto, fatores sistêmicos conhecidos por influenciarem o epigenoma, como aqueles encontrados no sangue antigo, não foram aplicados.
PMTR em células humanas: 10 dias são poucos, 17 são longos demais
A exposição dessas células aos fatores Yamanaka OSKM também foi controlada nas formas farmacêuticas. 10 dias de exposição não rejuvenesceram epigeneticamente as células tão bem quanto 13 dias de exposição, mas os pesquisadores mostraram que exposição excessiva (15 e 17 dias) levou a estresses celulares que envelheceram novamente o epigenoma. Este estudo teve apenas alguns doadores e os resultados após 13 dias variaram muito de pessoa para pessoa.
O efeito da exposição ao MPTR nos telômeros
O MPTR não influenciou positivamente o sinal de desgaste do envelhecimento dos telômeros. Quando as células puderam ser completamente reprogramadas em células-tronco, seus telômeros começaram a se estender; mas esta reprogramação parcial levou a uma encurtamento moderado de telômeros mesmo que rejuvenesça os epigenomas das células.
Além disso, o MPTR não funcionou em todas as células humanas e alcançou estes resultados após procedimentos de triagem que dividiram as células em grupos de reprogramação com falha e sucesso. No entanto, mesmo o grupo “fracassado” obteve sucessos parciais em muitos parâmetros-chave do envelhecimento e da saúde celular.
Conclusão
Embora esta experiência tenha demonstrado que é possível reprogramar epigeneticamente células humanas viáveis em condições laboratoriais, a aplicação de tal abordagem na clínica exigiria um desenvolvimento considerável dos fundamentos biotecnológicos, a fim de fornecer a cada uma das células individuais do paciente a quantidade exata de OSKM necessária para ser rejuvenescida com sucesso e nada mais. Esta tecnologia ainda não está no horizonte.
E para terapias baseadas em culturas de células humanas?
A consideração é diferente quanto à questão de saber se tal abordagem pode ser utilizada para o desenvolvimento de culturas de células humanas a serem reintroduzidas numa pessoa idosa. Esta experiência utilizou fibroblastos, que formam colagénio, por isso é razoável imaginar um mundo em que tais células humanas reprogramadas sejam desenvolvidas como terapia contra rugas e outros efeitos do envelhecimento na matriz extracelular.
Esta abordagem poderá um dia ser usada para criar populações viáveis e rejuvenescidas de músculos (incluindo músculo cardíaco) e células cerebrais. Essas células humanas “quase-somáticas” recentemente reprogramadas poderiam, em última análise, ser a melhor opção em muitas aplicações clínicas.
Qualquer que seja a abordagem que se revele mais eficaz, aguardamos com expectativa o dia em que as nossas células possam ser reprogramadas epigeneticamente na juventude e reintroduzidas nos nossos corpos para afastar os sinais de envelhecimento.