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-' MEDICINA REGENERATIVA Células-tronco: Células da esperança --- ~]ij~()Junqueira DeI Carlo MÇdico Veterinário, CRMV/MG n° 1759, MSc,DSc., Professor Titular Departamen- (ô de Veterinária IUFV, Diretor do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Uni- ve($idadeFederal de Viçosa (UFV), MG, Bolsista Produtividade em Pesquisa CNPq. E-mail: [email protected] A pesquisa com células-tronco está revelando o conhecimento so- bre como um organismo se desenvol- ve a partir de uma única célula e como as células saudáveis substitu- em as danificadas em organismos adultos. Esta promissora área da ci- ência também está conduzindo à possibilidade de terapias celulares .para tratar doenças, o que é deno- minado como medicina regenerativa ou de reparo. A geração de um organismo pluricelular a partir da simples união dos gametas feminino (óvulo) e mas- culino (espermatozóide) sempre re- presentou, no estudo da biologia, o maior fascínio e desafio à compre- ensão. Pelo processo sexuado de re- produção, todo ser vivo (animal ou vegetal) origina-se de uma única cé- lula, a célula-ovo ou zigoto. Após a união do espermatozóide (menor cé- lula do organismo) com o óvulo (a maior), em sucessivas divisões, por mitose, o zigoto forma o conjunto ini- cial de células (Figura 1) capazes de originar qualquer parte do organismo. Imagem de um embrião se dividindo. Fonte: NIHlWeb/200S. MANUTENÇÃO DA VIDA De uma geração para outra, a vida mantém-se permanentemente pela reprodução celular. No ser hu- mano, em aproximadamente quatro dias após a fecundação do óvulo, as células resultantes da mitose come- çam a formar uma estrutura esféri- ca, a blástula, que se apresenta ~m duas partes: a externa, que dará ori- gem à placenta e a interna, que evo- lui para o embrião. Após a segunda semana, o processo de diferencia- ção celular se consolida, ou seja: gru- pos distintos de células vão adqui- rindo posições e funções biológicas com características próprias. Célu- las com as mesmas funções 'básicas e idêntica morfologia reunem-se para a formação de um tecido espe- cífico. Mesmo com toda a sua com- . plexidade, basicamente o organismo humano apresenta quatro tipos de te- cido: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso, que não existem isolada- mente, ao contrário, juntam-se uns aos outros, em proporções variáveis, para a constituição dos diversos ór- gãos e sistemas do corpo. As células-tronco têm duas ca- racterísticas importantes que as dis- tinguem de outros tipos celulares. Primeiro, elas são células não especializadas que se renovam por períodos longos, por meio de divisões celulares. Segundo, sob certas con- dições fisiológicas ou experimentais, elas podem ser induzidas a transfor- mar-se em células com funções es- peciais (Figura 2), como as células do músculo cardíaco ou as células produtoras de insulina do pâncreas. Revista CFMV - Brasília/DF - Ano XI- NQ35 Maio/Junho/Julho/Agosto de 2005

-' MEDICINA REGENERATIVA Células-tronco: Células da ... cobio/artrev35.pdf · MANUTENÇÃO DA VIDA De uma geração para outra, a vida mantém-se permanentemente pela reprodução

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-' MEDICINA REGENERATIVA

Células-tronco:

Células da esperança---

~]ij~()Junqueira DeI CarloMÇdico Veterinário, CRMV/MG n° 1759,MSc,DSc., Professor Titular Departamen-(ô de Veterinária IUFV, Diretor do Centro

de Ciências Biológicas e da Saúde da Uni-ve($idadeFederal de Viçosa (UFV), MG,Bolsista Produtividade em Pesquisa CNPq.E-mail: rí[email protected]

A pesquisa com células-troncoestá revelando o conhecimento so-

bre como um organismo se desenvol-ve a partir de uma única célula ecomo as células saudáveis substitu-

em as danificadas em organismosadultos. Esta promissora área da ci-ência também está conduzindo à

possibilidade de terapias celulares.para tratar doenças, o que é deno-minado como medicina regenerativaou de reparo.

A geração de um organismopluricelular a partir da simples uniãodos gametas feminino (óvulo) e mas-culino (espermatozóide) sempre re-presentou, no estudo da biologia, omaior fascínio e desafio à compre-ensão. Pelo processo sexuado de re-produção, todo ser vivo (animal ouvegetal) origina-se de uma única cé-lula, a célula-ovo ou zigoto. Após aunião do espermatozóide (menor cé-lula do organismo) com o óvulo (amaior), em sucessivas divisões, pormitose, o zigoto forma o conjunto ini-cial de células (Figura 1) capazes deoriginar qualquer parte do organismo.

Imagem de um embrião se dividindo.Fonte: NIHlWeb/200S.

MANUTENÇÃO DA VIDA

De uma geração para outra, avida mantém-se permanentementepela reprodução celular. No ser hu-mano, em aproximadamente quatrodias após a fecundação do óvulo, ascélulas resultantes da mitose come-

çam a formar uma estrutura esféri-

ca, a blástula, que se apresenta ~mduas partes: a externa, que dará ori-gem à placenta e a interna, que evo-lui para o embrião. Após a segundasemana, o processo de diferencia-ção celular se consolida, ou seja: gru-pos distintos de células vão adqui-rindo posições e funções biológicascom características próprias. Célu-las com as mesmas funções 'básicase idêntica morfologia reunem-separa a formação de um tecido espe-cífico. Mesmo com toda a sua com-

. plexidade, basicamente o organismohumano apresenta quatro tipos de te-cido: epitelial, conjuntivo, musculare nervoso, que não existem isolada-mente, ao contrário, juntam-se unsaos outros, em proporções variáveis,para a constituição dos diversos ór-gãos e sistemas do corpo.

As células-tronco têm duas ca-

racterísticas importantes que as dis-tinguem de outros tipos celulares.Primeiro, elas são células não

especializadas que se renovam porperíodos longos, por meio de divisõescelulares. Segundo, sob certas con-dições fisiológicas ou experimentais,elas podem ser induzidas a transfor-mar-se em células com funções es-peciais (Figura 2), como as célulasdo músculo cardíaco ou as células

produtoras de insulina do pâncreas.

Revista CFMV - Brasília/DF - Ano XI- NQ35 Maio/Junho/Julho/Agosto de 2005

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Células de blastocito de 5-14 dias

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..tIEmbriãodeà dias I. ~ /'Í bIastocistc I

fi< / éfJ" '*Ineur6nkll ~

~ ICélulas do sangue IImúscukl I

Células-tronco embrionárias podemse transformar em qualquer célula docorpo humano.Fonte: NIH/Web/200S.

CLASSIFICAÇÃO DASCÉLULAS-TRONCO

As células-tronco são classificadas

em totipotentes ou embrionárias (célu-las-tronco precursoras) que conseguemse diferenciar em todas as 75 trilhõesde células existentes nos diferentes te-

cidos que formam o corpo humano;pluripotentes ou multipotentes (algunsautores as classificam separadamente,

Figuras 3 e 1) são aquelas que conse-guem se diferenciar em quase todos os

Células Pluripotentes

MEDICINA REGENERATIVA .-,tecidos humanos (menos a placenta eanexos embrionários); oligopotentes, asque conseguem diferenciar-se em pou-cos tecidos; e unipotentes, as que se di-ferenciam em um único tecido.

As células-tronco totipotentes epluripotentes (ou multipotentes) só sãoencontradas nos embriões. As

totipotentes são aquelas presentes nasprimeiras fases da divisão, quando oembrião tem até 16- 32 células (até trêsou quatro dias de vida). Já as pluri-potentes ou multipotentes surgemquan-do o embrião atinge a fase deblastocisto(a partir de 32 -64 células, aproximada-

J?ente a começar do 5°dia de vida). Ascélulas internas do blastocisto são

pluripotentes enquanto as células damembrana externa do blastocisto desti-

nam-se a produzir a placenta e as mem-branas embrionárias. As células-tronco

oligopotentes ainda são objeto de pesquisase encontram-se no trato intestinal. As

unipotentes estão presentes no tecido ce-rebral adulto e na próstata, por exemplo.

Pesquisadores trabalham primaria-mente com dois tipos de células-troncoderivadas de animais e humanos: célu-las-tronco embrionárias e células-tronco

adultas, que têm funções e característi-cas diferentes. Os métodos de obtençãode células-tronco de embriões de ratos

são conhecidos há mais de 20 anos. Em1998 foi descoberto como isolar células-tronco de embriões humanos e como faze-Ias crescer em laboratório. Estas são aschamadas células-tronco embrionáriashumanas.

Células-tronco são importantes paraos organismos vivos por muitas razões.Em embriões de 3 a 5 dias (blastocistos)as células-tronco dos tecidos em desen-

volvimento dão origem a múltiplos tiposcelulares especializados que formam co-ração, pulmão, pele e outros tecidos. Emalguns tecidos adultos, como a medulaóssea, o músculo e o cérebro, discretas

populações de celulas-tronco adultas pro-movem a renovação das célulàs que fo-ram perdidas pelo desgaste natural, le-são, ferimento, ou doença.

PROPRIEDADES DASCÉLULAS-TRONCO

As células-tronco são diferentes dos

outros tipos celulares do corpo. fudepen-dentemente da fonte, possuem três.pro;:priedades: não são especializadas, sãocapazes de se dividir e de renovar-se porlongos períodos e podem gerar tipos ce-lulares especializados.

Células-tronco não são espe-

cializadas. Uma das propriedades

Células de tecido fetal, cordão umbilicalou célula-tronco adulta~.w.w ww www ~

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(I!) .:t.-Células Multipotentes

Revista CFMV - Brasília/DF -Ano XI -NQ35 Maio/Junho/Julho/Agosto de 2005

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fundamentais de uma célula-tronco é

que não tem nenhuma estrutura tecido-

específica que permita que execute fun-

ções especializadas. Ela não pode parti-cipar do bombeamento sanguíneo atra-vés do corpo (como uma célula do mús-culo cardíaco), não pode carregar molé-culas de oxigênio através da corrente san-

guínea (como uma célula vermelha dosangue), e não pode disparar sinaiseletroquímicos a outras células que per-mitam que o corpo se mova ou fale (comouma célula nervosa). Entretanto, as célu-

las-tronco não especializadas podem darorigem a células especializadas, incluindocélulas do músculo cardíaco, células dosangue ou células nervosas.

Células-tronco são capazes de se di-

vidir e de renovar-se por longos perío-dos. Ao contrário das células musculares,

sanguíneas ou nervosas, que normalmen-te não se replicam, as células-tronco po-dem replicar muitas vezes. Quando as

células se replicam muitas vezes, este pro-

cesso é denominado proliferação. Uma

poI2-u!açãoinicial de células-tronco que pro-liféra por vários meses em laboratório pode

. gerar milhões de células. Se as células re-sultantes continuarem a ser não

especializadas, como as células-mãe, pode-

se dizer que estas células são capazes deautorenovaçãoa longoprazo.

Células-tronco podem dar origem acélulas especializadas. Quando células-tronco não especializadas dão origem acélulas especializadas, este processo échamado diferenciação. Os sinais ce-lulares internos eexternos que disparama diferenciação celular estão começan-do a ser elucidados. Os sinais inter-

nos são controlados pelos genes dacélula, que estão contidos em longascadeias de DNA, e carregam instru-ções codificadas para todas as estru-turas e funções da célula. Os sinaisexternos para a diferenciação celu-lar incluem os sinais químicossecretados por outras células, pelo

MEDICINA REGENERATIVA

contato físico com as células vizinhas

e por determinadas moléculas domicroambiente.

As células-tronco adultas geram

tipos celulares do tecido em que resi-

dem. Uma célula-tronco adulta que for-mará uma célula sanguínea na medulaóssea dá origem a vários tipos celula-res, como, por exemplo, células verme-lhas do sangue, células brancas eplaquetas. Até recentemente, acredita-va-se que uma célula que dava origemàs células sanguíneas na medula óssea,chamadas de células-tronco hema-

.topoiéticas, não poderiam dar origem àcélulas de tecidos muito diferentes, taiscomo células nervosas no cérebro. En-

tretanto, pesquisas realizadas nos últimos

anos levantaram a possibilidade de queas células-tronco de um tecido podem darorigem a tipos celulares de tecidos com-pletamente diferentes, um fenômeno co-nhecido como plasticidade (Figura 5).Exemplos dessa plasticidade: células san-

guíneas tornando-se neurônios, celulas dofígado que podem produzir insulina, e cé-

lulas-tronco hematopoiéticas que podemgerar músculo cardíaco. A possibilidadede utilização das células-tronco adultaspara terapias celulares transformou-se emuma área muito ativa de investigação.

CÉLULAS-TRONCOEMBRIONÁRIAS

Em humanos, as células-tronco em-

brionárias são originadas de embriões deovos fertilizados in vitro e doados parafinalidades de pesquisa com o consenti-mento dos doadores. Não são deriva-

dos dos ovos fertilizados presentes noútero de uma mulher. Os embriões dos

quais as células-troncoembrionáriashumanas são derivadas possuem tipica-mente quatro ou cinco dias (blastocisto),e possuem três estruturas: o trofoblasto,

que é a camada de células que cerca oblastocisto; a blastocele, que é a cavi-

. sistema,... ~ nervoso

~;:riférico

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porção média cerebral...-*--------

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cérebro anterior e posterior

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~sistema nervoso central

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~ ... músculoliso 'tÍ'

sangue '\t

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f~:-. ~ "~.-,,, ~.~ .. ~ célulasES

(#!}.."",J --Plasticidade de células-tronco. Células cultivadas em laboratório não estão restritas

a uma única via de diferenciação. Por exemplo, células-tronco do sistema nervosocentral formam os diferentes tipos celulares do cérebro, mas podem também sediferenciar em células-tronco hematopoiéticas. As células-tronco sanguíneasoriginam os diferentes tipos celulares encontrados no sangue, mas podem tambémse diferenciar em células-tronco do músculo esquelético e células do sistema nervosocentral. Células-tronco embrionárias (célula ES) são pluripotentes e participamda formação de todos os tecidos dos mamíferos, como fígado e pâncreas, porexemplo. Fonte: Mckay, R. (2000).

Revista CFMV - Brasília/DF - Ano XI - NQ35 Maio/Junho/Julho/ Agosto de 2005

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...~

Blastocisto de rato com 5 dins de idade.

Camada interna de células indicada

pela seta. Fonte: N/H/web/2005.

dade oca dentro do blastocisto, e a mas-

sa interna da célula (Figura 6), que éum grupo de aproximadamente 30 célu-las em uma extremidade da blastocele.

CÉLULAS-TRONCOADULTAS

Célula-tronco adulta é uma célulaindiferenciada encontrada entre as cé-lulas diferenciadas de um tecido ou ór-

gão. Seupapel em um organismo vivo émanter e reparar o tecido em que se en-contram. Atualmente, o termo células-

troncoadultasvem sendosubstituídoporcélulas-tronco somáticas (Figura 7)~Ao

Célula-tronco multipotente da medula

óssea precursora de vários tipos decélulas sangüíneas.

Fonte: MacLaren, A. (2001).

MEDICINA REGENERATIVA

contrário das células-tronco embrioná-

rias, que são definidas pela sua origem,as células-tronco adultas são de origemdesconhecida.

Nos anos 60, pesquisadores desco-briram que a medula óssea contém pelomenos dois tipos de células-tronco. Umapopulação, chamada células-tronco

hematopoiéticas, forma todos os tipos decélula sangüínea do corpo. Uma segun-da população, chamada de células doestroma da medula óssea, foi descober-

ta alguns anos mais tarde e geram osso(Figura 8), cartilagem, gordura e o teci-do conjuntivo fibroso.

'., ...

~I eXDa~são. . - + ex VIVO

~! associação com

~ hidroxiapatitaqq-.

I transplantação.. paradefeito

segmentar in vivo

Regeneração óssea após expansão ex vivode células-tronco derivadas da medula e

utilização de partículas de hidroxiapatita/fosfato tricálcico como veículo. O

composto pode ser transplantado a um

defeito ósseo segmentar e subse-qüentemente regenerar in vivo. Fonte:

Bianco e Robey (2001).

Também nos anos 60, cientistas queestudavam ratos descobriram duas re-

giões do cérebro que continham célulasem divisão, capazes de transformarem-se em células nervosas. Apesar destes

Revista CFMV - Brasília/DF - Ano XI - NQ35 Maio/Junho/Julho/Agostode 2005

trabalhos, a maioria dos cientistas acre-

ditava que as células nervosas não po-diam ser geradas no cérebro do adulto.Apenas nos anos 90 concordaram queo cérebro adulto contém células-tronco

e que são capazes de gerar os astrócitose os oligodendrócitos, que são célulasnão-neurais e neurônios (Figura 9).

Neurônios dopaminérgicos derivadosde células somáticas do cérebro de

camundongos.Fonte: MacLaren, A. (2001).

ORIGEM E FUNÇÃO DASCÉLULAS-TRONCO

ADULTAS

Células-tronco adultas têm sido

identificadas em muitos órgãos e teci-dos. Entretanto, há um número muitopequeno delas em cada tecido. Acredi-ta-se que residam em área específicade cada tecido onde podem permane-cer sem se dividir por muitos anos atéque sejam ativadas por uma doença oupor lesão. Os tecidos onde fora~ en-contrados indícios de existência de cé-

lulas-tronco adultas incluem o cérebro,a medula óssea, o sangue periférico, osvasos sangüíneos, o músculoesquelético, apele e o fígado.

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Onde as células -troncopodem ser encontradas?

Embriões recém-fecundados(blas-tocistos) criados por fertilização in vitroaqueles que não serão utilizados notratamento de infertilidade ("embriõesdisponíveis") ou desenvolvidosespecificamente para pesquisa.

Embriões recém.fecundados criadospor insarção do núcleo celular de umacélula adulta em um óvulo que teve seunúcleo removido (reposição do núcleocelular, "clonagem").

Células germinativas ou órgãos defetos abortados.

Células sangüíneas do cordãoumbilical no momento do nascimento.

Alguns tecidos adultos (comomedulaóssea).Células maduras de tecido adultoreprogramadas para ter comporta-mentode célula-tronco.----

SEMELHANÇAS EDIFERENÇAS ENTRECÉLULAS-TRONCO

EMBRIONÁRIASE ADULTAS

Tanto as células-tronco embrionári-

as quanto as adultaspossuem vantagense desvantagens em relação ao potencialde uso em terapias celularesregenerativas.Naturalmente, as células-tronco adultas e embrionárias diferem

em número e tipo de células diferen-ciadas em que podem se tomar. As cé-lulas-tronco embrionárias podem trans-formar-se em todos os tipos celularesdo corpo porque são pluripotentes. Ascélulas-troncoadultassão geralmenteli-mitadas para diferenciar-se em tipos di-ferentes de células de seu tecido de ori-

gem. Entretanto, evidências sugeremque existe plasticidadenas células-tron-co adultas, aumentando o número de ti-

pos celulares que uma delas pode setransformar.

Células-tronco embrionárias podemcrescer facilmente em cultura, enquan-to células-tronco adultas são raras nos

MEDICINA REGENERATIVA

Vantagens do uso das Células Totipotentes Embrionáriasx

Células Multipotentes AdultasObtenção de um número maior de tipos celulares do que no uso da célula-tronco adulta.

Maior facilidade no controle do crescimento e da diferenciação em comparação com acélula-tronco adulta.

Maior abundância em relação à célula-tronco adulta e, conseqüentemente, maiorfacilidade de isolamento.

Possibilidade de utilização do conhecimento advindo da experimentação com célulaspluripotentes embrionárias de animais.

Pesquisas com células pluripotentes embrionárias podem acelerar o desenvolvimentodas técnicas com células-tronco adultas.

tecidos maduros e os métodos para ex-pandir seu número em cultura não al-

. cançam muito sucesso. Esta é uma di-ferença importante, pois, é necessáriogrande número de células nas.,terapiasde reposição.

Uma vantagem ao usar células-tronco adultas é que células própriaspoderiamserexpandidasem culturaeentão introduzidas novamenteno pa-ciente. As células não sofreriam re-jeição pelo sistema imune, que é umproblema a ser contornado com dro-gas lmunossupressoras.

mitidas em todos os países. Essas cé-lulas além de ser obtidas a partir deembriões excedentes descartados em

clínicas de fertilização, por não ofe-recerem qualidade para implantaçãoou terem sido congelados por muitotempo (Figura 10), também podem serobtidas pela técnica de donagem tera-pêutica.

A terapia celular objetiva tratar do-enças e lesões por meio da substitui-ção de tecidos doentes por célulassaudáveis. Por exemplo, o transplan-te de medula óssea em pacientes por-tadores de leucemia. A medula ósseado doador contém células-tronco

sangüíneas que vão diferenciar-se emnovas células sangüíneas sadias.

Os cientistas apontam para a hipóte-se de que a terapia com célula-tronco

CÉLULAS- TRONCODE EMBRiÕES

As pesquisas com células-troncoembrionárias humanas não são per-

fatores de

diferenciação

1. ovo ferti Iizado ín vítro.

2. estágio de blastocisto (5-7 dias idade).3. massa interna de células-tronco

removidas.4. células tronco indiferenciadas cultivadas.5. células especializadas:

a. células sanguineas.b. células neurais.c. células musculares.

Cultivo de célula-tronco embrionária. Fonte: Bianco e Robey (2001).

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possa, em algum ponto no futuro, trans-formar-se na base para o tratamento dedoenças como Mal de Parkinson, dia-

betes e cardiopatias, dentre outras.

Principais interesses nouso das Células-Tronco

I

I J3.

.

..

.

.

i.<>cl

.

ogia básica do desenvolvimento:çOQ'lpreensão do desenvolvimento I

I hUmanonormale anormal. I

çstudos das. doenças humanas em .rnôdelosanirnais: células-tronco derqtospod~tiam incorporar genes I

h4Q'lânÔ%.m!.Jtados (por exemplo: com IerrosgenétiCQ§).

Cultu àd$ linhagens celularesesp$.ci;jÍf.i~itdà$: utilizadas para estudos I

I

d

.

e fãrn1ãb.

Ólogiae testestoxicológicos, Ipor exemplo, permitindoa verificaçãode I

I CQl1Jopopulaçõespuras de célulasespecífipss diferenciadas respondem anov()sprodutos.

Terapia. gênica: as células-tronco Ipoderi~lrT1serusadas como vetores II para entrega de genes. Exemplo:

I' célulao;t[(:1°rOhematopoiética modifi-

cada~eneticamente tornando-se I

I resistente aO~IV. IProdução de linhagens celulares IespecificaS para transplantaçijo: !,dirigir a dlfêr$nciaçãoda célula- I

tronco pluripotente para produçãode populaçõespuras e saudáveis I

delipos celulares a serem usados

I

para reparar tecidos doentes ou I

lesados. I--- ---A clonagem terapêutica, muitas ve-

zes confundida com terapia celular, con-siste na transferência do núcleo de uma

célula para um óvulo sem núcleo (Figu-ra 11). A grande vantagem é que, aotransferir o núcleo de uma célula de uma

pessoa para um óvulo sem núcleo, esse

novo óvulo (ao dividir-se) gera, em la-boratório, células potencialmente capa-zes de produzir qualquer tecido.

A clonagem terapêutica evita a rejei-ção se o doador for o próprio indivíduo. É

o caso de reconstituir a medula de um pa-ciente que se tornou paraplégico, ou subs-tituir o tecido cardíaco de um órgãoenfartado (Figura 12).

MEDICINAREGENERATIVA

na transferência de núcleos parafins terapêuticos as células são mul-tiplicadas em laboratório, para for-mar tecidos. Enquanto a clonagemreprodutiva requer a inserção emum útero.

A clonagem reprodutiva humana,condenada pelos cientistas, consiste emtécnica mediante a qual se pretende fa-zer cópia de uma pessoa. Nela, faz-sea transferência do núcleo de uma célu-

la, que pode ser de um adulto ou de umembrião, para um óvulo sem núcleo. Seo óvulo com esse novo núcleo come-

çasse a se dividir,fosse transferidoparaum útero humano e se desenvolvesse,ter-se-iauma cópia do indivíduodo qualfoi retirado o núcleo da célula.

Transferência nuclear de célulasomática. Um núcleo de célula adulta é

injetado (direita) em um ovo decamundongo (acima, centro) que teveseu material genético removido. O ovoé,então estimulado a se desenvolver emum embrião do qual as células-troncopodem ser derivadas em cultura. Se ascélulas-tronco foram originadas destamaneira, usando o núcleo de umpaciente, o risco de rejeição dotransplante pode ser minimizado.FiJnte: MACLAREN, A. (2001).

CLONAGEM - UMASSUNTO POLÊMICO

Toda nova tecnologia gera polêmicas(Figura 13). Os argumentos dos que seopõem à clonagem terapêutica são nosentido de que ela poderia abrir caminhopara a c10nagem reprodutiva e, com isso,gerar o comérCio de óvulos e embriões.

Entretanto, em se tratando de c1onagem,existe um obstáculo intransponível, que é

CLONAGEM TERAPÊUTICAVERSUS CLONAGEM

REPRODUTIVA

A diferença fundamental entre osdois procedimentos consiste em que

~-, ~ -

Células-Tronco

-.Tecldos/C.élulas para Terapia.

Neurônlos Células doMúsculo Cardiaco

Células doPâncreas

O potencial da clonagem terapêutica

Revista CFMV -Brasília/DF - An9 XI- NQ35 Maio/Junho/Julho/Agostode 2005

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MEDICINA REGENERATIVA

jl revo{ução tJ)O{{y 1997

Célula mamária isolada

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uma ovelhadoadora. . .

", ' r .~'~ . . fusão celular por

~~ choque elétrico

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... J .I?iC '*r!1J~ -'. ,", " .., ~'.~ embriãoOvelha clonada O e,!,brião é colocado noutero da receptora

Clonagem reprodutiva veterinária. Fonte: NIH/web/200S.

o útero. Basta proibir, para coibir qualquerpossibilidade nessa direção, a transferên-cia para oútero de embriões produzidos por

c10nagem terapêutica. Quanto ao comér-cio de óvulos ou embriões, trata-se dames-

ma situação que ocorre hoje em relação aode órgãos. Qualquer nova tecnologia traz,em seu bojo, riscos e benefícios.

A ÉTICACOMO USODEANIMAIS

Termos como quimera ou híbridosão amplamente usados em biologiaexperimental e a idéia possui alta tra-dição cultural. A palavra "quimera"representa uma besta mística, umacombinação de leão,'ovelha e serpen-te (Figura 14). Influências culturaissugerem que a mistura de duas ca-tegorias de animais simboliza o de-mônio. Esta conotação, provavel~mente, tem impactado negativamen-te a percepção da combinaçãointerespécies. Apesar disto, a produ-ção de quimeras em biologia temocorrido por anos.

Pesquisadores em medicina hu-

Quimera representando uma combi-nação humano/não humano.Fonte: Karpowicz, P. (2004).

mana tem proposto os limites paraos experimentos com quimeras.Cabe aos comitês de ética veteri-

nária estabelecerem os limites quepermitam a manutenção do respei-to e da dignidade dos animais utili-zados em pesquisa. Deve-se primarpela utilização criteriosa de ani-mais, inclusive com maior vigilân-cia e transparência.

Aspectos éticos do usodas células-tronco

embrionárias humanas

Células-tronco embrionárias humanas,pluripotentes, são capazes de gerarqualquer tipo celular do organismo,excetoacéluladaplacenta.Sabe-se que 90% dos embriões geradosem clínicas de fertilização e que sãoinseridos em um útero, em condiçõesideais, não geram vida.

Embriões de má qualidade, que não tempotencial de gerar vida, mantêm acapacidade de gerar linhagens decélulas-tronco embrionárias e, portanto,de gerar tecidos.A certeza de que células tronco embrio-nárias humanas podem produzir células eórgãos que são geneticamente idênticos Iao paciente ampliaria a lista de pacienteselegíveis para tal terapia.É ético deixar um paciente afetado poruma doença letal morrer para preservarum embrião cujo destino é o lixo?

PESQUISAS NA UFV

Pesquisadores do programa de pós-graduação em Medicina Veterinária daUniversidade Federal de Viçosa, inte-grantes da equipe coordenada pelo pro-fessor Ricardo Junqueira DeI Cado,estão utilizando células-tronco adultas,coletadas na medula óssea (Figura 15),na reparação de falhas ósseas (Figu-ra 16), na consolidação difícil e no de-senvolvimento de artrodeses vertebrais

(Figuras 17e 18), tanto em trabalhosexperimentais quanto na rotina cirúr-gica. Atualmente, pesquisas vem sen-do conduzi das associando as células-

tronco da medula óssea a proteína ós-sea morfogenética (BMP) e a aloen-xertos corticais e, analisando a viabili-dade de condrócitos cultivados, invitro, implantados em falhasosteocondrais.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Após a aprovação do Projeto deLei de Biossegurança pelo Senado Na-cional, liberando o uso de embriões hu-

T

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MEDICINA REGENERATIVA

A e B: Aspectos anatômicos para coleta. C: Coleta de medula óssea na crista ilíaca

direita de cão. Fonte: Dei Carlo, R.]. et ai. (2004).

Aspecto daformação óssea direta (setas), uma.semana após aplicação percutâneade medula óssea autógena, em falha óssea experimental no rádio de coelho.A: medula óssea integral e B: medula óssea concentrada.Fonte: Barros, S.v.G et ai. (2001).

manos para a extração de células-tronco embrionárias, foi geradaenorme expectativa na população, quese pergunta: após a aprovação,quantos pacientes sairão das filas detransplantes? Na verdade, nenhumhoje, e mesmo nos próximos anos, masprovavelmente muitos a longo prazo.Entretanto, a lei deve ser clara paraevitar a utilização dessas células sema seriedade necessáiia.

Mais do que uma questão científi-ca, religiosa ou política, essa é umaquestão filosófica. É óbvio que os ci-entistas dos diversos países que reali-zam pesquisas com blastocistos nãoacreditam que estão destruindo vidas,pois seu objetivo é justamente salvarvidas. Ao lado dessa discussão filosó-

fica, focando o aspecto científico, apossibilidade de pesquisa e uso clínico

das células-tronco embrionárias a

partir do blastocisto, pode ser a úni-ca chance de salvar a vida de inú-

meros pacientes que sofrem de do-enças incuráveis e que têm nessaspesquisas a única esperança desobrevida. Sendo assim, é importan-te que seja debatida a possibilidadedo uso dessas células do ponto devista ético e clinicamente eficaz. Odestino a ser dado às células-tron-

co embrionárias, qu pré-embriõescongelados, deve ser discutido.Além disso, deve ser considerada a

possibilidade da utilização dessascélulas no desenvolvimento de pes-quisas que possam vir a ajudar notratamento de diferentes enfermida-des. Só através da discussão e

conscientização da comunidade po-deremos constituir uma sociedade

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Auto-enxerto de crista ilíaca associado

à medula óssea autógena fresca naunião vertebral dorsolaterallombar em

coelhos. Aspectos radiográficos da área

de enxertia às nove semanas' de pós-operatório (união óssea bilateral).Fonte: Silva, A.S.A. et ai. (2005).

Matriz óssea homóloga desminera-lizada associada à medula óssea

autógena fresca na artrodese vertebraldorsolateral lombar em coelhos.

Aspecto radiográfico às nove semanasapós a cirurgia: artrodese bilateral.Fonte: Rizzo, D. etai (2005).

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MEDICINA REGENERATIVA

onde a ética e a ciência possam ca-minhar na mesma direção para aconstrução de um futuro melhor.

A pluripotencialidadedascélulas-tron-co adultas colocaa questãodo uso medi-cinal dessas célulasem bases totalmente

novas. São eliminadas não só as ques-tõesético-religiosasenvolvidasno empre-go das células-troncoembrionárias,mastambém os problemas de rejeiçãoimunológica,jáquecélulas-troncodopró-prio paciente adulto podem ser usadaspara regenerar seus tecidosou órgãos le-sados.Tomaaindapossívelimaginarqueum dia não haverá mais filas para ostransplantesde órgãos,nem famíliasafli-tas em busca de doadores compatíveis.Em breve, em vez de transplantes de ór-gãos, os hospitais farão transplantes decélulasretiradasdoprópriopaciente.Nãohá dúvida de que a terapia com células-tronco será a medicina do futuro.

Glossário

ICélula-tronco: célula com a capaCidade,de divisão por período indefinido emcultura e origina células espeCializadas.Célula-tronco embrionária (totipo-

'tente): célula primitiva (indiferenciada) deembrião que tem potencial para se tornaruma variedade de tipos celulares

lespecializados.Célula-tronco adulta (multipotente):célula indiferenCiada encontrada em umtecido diferenCiado que pode renovar-se e(com certa limitação) diferenCiar-se paraproduzir o tipo de célula especializada dotipo do qual se origina.P Ias ti cidade/tra nsdiferenciação:capaCidade da célula-tronco de um teCidoadulto gerar tipos celulares diferenCiados

I de outrostecidos.. Proliferação: células com capaCidade de

dividir (replicar) e renovar-se por longosperíodos.

Diferenciação: processo por meio doqual uma célula embrionária não-espeCializada adquire características de

,célula especializada, tais como as docoração, fígado emúsculos.

Sinais: fatores internos e externos quecontrolam modificações na estrutura efunção da célula.-- --- - - ---..

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Questões a serem respondidasQuantos são os tipos de células-troncoadultase emquaisJecidoselasexistem?Quais são as fontes de células-troncoadultas no corpo? Elas são "sobras" decélulas-tronco embrionárias ou seoriginam de algum Ol!tro caminho?Porque permanecem em estadoindiferenciado quando todélsascélulas aoseu redor estão diferenciadas?

As células-tronco adultas normalmenteexibem plasticidade ou somente setransdiferenciam quando manipulada!!experimentalmente? O que são os sinaisque regulam a proliferação ediferenciação da células-tronco quedemonstramplasticidade?

É possível maqipular células-tronGoadultas para ampliarsua proliferaçãoat~que umtecidopara transplantepossa serproduzido?Existe um tipo de célula-troncoúnico,possivelmente na medula óssea ounpsangue circulante, que pode gerarél~célulasde algumórgãooutecido?O que são os fatores que estimll.lâfficélulas-tronco a moverem-se P€i~adiferenteslocaisde lesão?

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