Agrupamentos das primeiras células hematopoiéticas nascendo nas paredes da artéria umbilical de um embrião de camundongo. As células coloridas em vermelho representam células progenitoras multipotentes embrionárias (eMPPs). Crédito: Sachin H. Patel/Boston Children’s Hospital
Novas pesquisas inovadoras derrubam a compreensão de como o sangue é formado
Estudos de ‘Barcoding’ descobriram duas fontes independentes de células sanguíneas em camundongos. Se confirmado em humanos, nossa compreensão sobre câncer de sangue, transplantes de medula óssea e o envelhecimento do sistema imunológico mudará.
As origens do nosso sangue podem não ser bem o que pensávamos. Usando “código de barras” celular em camundongos, pesquisas inovadoras descobriram que as células sanguíneas não se originam de um tipo de célula-mãe, mas de dois, com potenciais implicações para câncer de sangue, transplante de medula óssea e imunologia. Fernando Camargo, PhD, do Programa de Células-Tronco do Hospital Infantil de Boston liderou o estudo, publicado na revista Natureza em 15 de junho de 2022.
“Historicamente, as pessoas acreditavam que a maior parte do nosso sangue vem de um número muito pequeno de células que eventualmente se tornam células-tronco sanguíneas, também conhecidas como células-tronco hematopoiéticas”, diz Camargo, que também é membro do Harvard Stem Cell Institute e um professor da Universidade de Harvard. “Ficamos surpresos ao encontrar outro grupo de células progenitoras que não vêm de células-tronco. Eles produzem a maior parte do sangue na vida fetal até a idade adulta, e então gradualmente começam a diminuir.”
Os pesquisadores agora estão acompanhando para ver se as descobertas também se aplicam a humanos. Se assim for, essas células, conhecidas como células progenitoras multipotentes embrionárias (eMPPs), poderiam potencialmente informar novos tratamentos para impulsionar o sistema imunológico das pessoas idosas. Eles também podem lançar uma nova luz sobre os cânceres do sangue, especialmente aqueles em crianças, e ajudar a tornar os transplantes de medula óssea mais eficazes.
“Códigos de barras” celulares
A equipe de Camargo aplicou uma técnica de código de barras que eles desenvolveram há vários anos. Usando uma enzima conhecida como transposase ou edição de genes CRISPR, eles inseriram sequências genéticas únicas em células embrionárias de camundongos de tal forma que todas as células descendentes delas também carregavam essas sequências. Isso permitiu que a equipe acompanhasse o surgimento de todos os diferentes tipos de células sanguíneas e de onde vieram, até a idade adulta.
“Antes, as pessoas não tinham essas ferramentas”, diz Camargo. “Além disso, a ideia de que as células-tronco dão origem a todas as células do sangue estava tão embutida no campo que ninguém tentou questioná-la. Ao rastrear o que aconteceu em camundongos ao longo do tempo, pudemos ver uma nova biologia”.
Entendendo o envelhecimento do sistema imunológico
Por meio do código de barras, os pesquisadores descobriram que as eMPPs, em comparação com as células-tronco do sangue, são uma fonte mais abundante da maioria das células linfóides importantes para as respostas imunes, como células B e células T. Camargo acredita que a diminuição de eMPPs observada com a idade pode explicar por que a imunidade das pessoas enfraquece à medida que envelhecem.
“Agora estamos tentando entender por que essas células se esgotam na meia-idade, o que poderia nos permitir manipulá-las com o objetivo de rejuvenescer o sistema imunológico”, diz Camargo.
Em teoria, poderia haver duas abordagens: prolongar a vida das células eMPP, talvez por meio de fatores de crescimento ou moléculas de sinalização imunológica, ou tratar células-tronco do sangue com terapia genética ou outras abordagens para torná-las mais parecidas com eMPPs.
Desempacotando cânceres de sangue
Camargo também está animado com as implicações potenciais para uma melhor compreensão e tratamento dos cânceres do sangue. Por exemplo, as leucemias mieloides, que atingem principalmente pessoas mais velhas, afetam as células sanguíneas mieloides, como granulócitos e monócitos. Camargo acha que essas leucemias podem se originar de células-tronco do sangue, e que as leucemias em crianças, que são principalmente leucemias linfoides, podem se originar de eMPPs.
“Estamos acompanhando para tentar entender as consequências das mutações que levam à leucemia, observando seus efeitos tanto nas células-tronco do sangue quanto nas eMPPs em camundongos”, diz ele. “Queremos ver se as leucemias que surgem dessas diferentes células de origem são diferentes – do tipo linfóide ou do tipo mieloide”.
Melhorar o transplante de medula óssea?
Finalmente, o reconhecimento de que existem dois tipos de células-mãe no sangue pode revolucionar o transplante de medula óssea.
“Quando tentamos fazer transplantes de medula óssea em camundongos, descobrimos que as eMPPs não enxertavam bem; duraram apenas algumas semanas”, diz Camargo. “Se pudéssemos adicionar alguns genes para obter eMPPs para enxertos a longo prazo, eles poderiam ser uma fonte melhor para um transplante de medula óssea. Eles são mais comuns em doadores de medula mais jovens do que células-tronco do sangue, e são preparados para produzir células linfóides, o que pode levar a uma melhor reconstituição do sistema imunológico e menos complicações de infecção após o enxerto”.
Referência: Sachin H. Patel, Constantina Christodoulou, Caleb Weinreb, Qi Yu, Edroaldo Lummertz da Rocha, Brian J. Pepe-Mooney, Sarah Bowling, Li Li, Fernando G. Osorio, George Q. Daley e Fernando D. Camargo, junho 15, 2022, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-022-04804-z
Sachin H. Patel, MD, PhD, do Stem Cell Program (agora na University of California San Francisco) e Constantina Christodoulou, PhD (agora na Bristol Myers Squibb) foram co-primeiros autores do artigo. O estudo foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (HL128850-01A1, P01HL13147), Evans MDS Foundation, Alex Lemonade Foundation, Leukemia and Lymphoma Society e Howard Hughes Medical Institute. Os autores declaram não haver interesses conflitantes.
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