Stem Cell Basics Handbook
Turning Stem Cells into Therapies
Células estaminais têm o potencial de tratar um amplo espectro de doenças, incluindo diabetes, doenças neurodegenerativas, lesões da medula espinal e doenças cardíacas. Aprenda porque é que estas células são uma arma tão poderosa no tratamento de doenças, bem como os obstáculos que actualmente precisam de ser ultrapassados antes de poderem ser disponibilizadas novas terapias com células estaminais.
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- Como é que as células estaminais tratam doenças?
- Que doenças podem ser tratadas pela investigação com células estaminais?
- Como posso aprender mais sobre a investigação financiada pelo CIRM sobre uma doença em particular?
- Quando estarão disponíveis terapias baseadas em células estaminais embrionárias?
- E as terapias que estão disponíveis no estrangeiro?
- Por que demora tanto tempo a criar novas terapias?
- Diferenciação
- Testes de terapia
- Propensidade de células para causar tumores
- Rejeição de células
- Cultura de células em condições sistémicas
Há terapias baseadas em células estaminais actualmente disponíveis?
Como é que as células estaminais tratam a doença?
A forma mais comum de pensar as células estaminais como tratamento de doenças é através do transplante de células estaminais. As células estaminais embrionárias diferenciam-se no tipo de célula necessária e depois essas células maduras substituem o tecido danificado pela doença ou lesão. Este tipo de tratamento poderia ser usado para substituir neurónios danificados por lesão da medula espinal, AVC, doença de Alzheimer, doença de Parkinson ou outros problemas neurológicos. As células cultivadas para produzir insulina poderiam ajudar as pessoas com diabetes, e as células musculares cardíacas poderiam reparar os danos deixados por um ataque cardíaco. Não seria irrazoável pensar que esta lista poderia incluir qualquer tecido ferido ou doente.
Todas estas áreas de investigação são excitantes, mas as terapias baseadas em células estaminais embrionárias vão muito além dos transplantes de células. O que os investigadores aprendem com o estudo de como as células estaminais embrionárias se desenvolvem em células musculares cardíacas, por exemplo, poderia fornecer pistas sobre que factores podem ser capazes de induzir directamente a auto-renovação do músculo cardíaco. As células poderiam ser utilizadas para estudar doenças, identificar novos medicamentos, ou determinar os efeitos secundários tóxicos dos medicamentos. Qualquer uma destas possibilidades teria um impacto significativo na saúde humana sem transplantar uma única célula.
Que doenças poderiam ser tratadas pela investigação de células estaminais?
Teóricamente, nenhuma doença está isenta de possíveis tratamentos pela investigação de células estaminais. Desde que os investigadores possam estudar todos os tipos de células através de células estaminais embrionárias, têm o potencial para descobertas em qualquer doença.
Como posso saber mais sobre a investigação financiada pelo CIRM sobre uma determinada doença?
O CIRM criou páginas sobre doenças que explicam as principais doenças visadas pelos cientistas de células estaminais. Pode encontrar essas páginas sobre doenças aqui.
Veja também a lista completa de bolsas CIRM.
Terapias baseadas em células estaminais actualmente disponíveis?
Os primeiros ensaios com células estaminais embrionárias acabam de começar. Os resultados não estarão disponíveis durante muitos anos, uma vez concluídos os ensaios clínicos, e mostram que as terapias são seguras e funcionam no tratamento da doença. A única terapia baseada em células estaminais actualmente em uso é o transplante de medula óssea. As células estaminais sanguíneas da medula óssea foram as primeiras a serem identificadas e são agora as primeiras a serem utilizadas em cenários clínicos.
Células estaminais de sangue são o componente da medula óssea que é terapêutico no transplante de medula óssea. Com o isolamento de células estaminais de sangue puro, é agora possível transferir apenas as células necessárias para substituir a medula óssea. As células migram para a medula óssea apropriada onde se auto-renovam e regeneram todo o sistema sanguíneo.
Tranplantes de células estaminais de sangue têm sido utilizados com sucesso em tratamentos de cancro, e a investigação sugere que serão úteis no tratamento de doenças auto-imunes e na ajuda à tolerância dos órgãos transplantados.
Existem outras terapias baseadas em células estaminais adultas que ainda se encontram em ensaios clínicos. Até esses ensaios estarem concluídos, não saberemos quais as células estaminais mais eficazes no tratamento de diferentes doenças.
Quando estarão disponíveis terapias baseadas em células estaminais embrionárias?
Não há forma de prever quando estarão geralmente disponíveis as primeiras terapias baseadas em células estaminais embrionárias humanas. Foram apresentados pedidos à FDA para iniciar os primeiros ensaios de terapias baseadas em células estaminais embrionárias, embora apenas um ensaio tenha sido aprovado. Globalmente, estima-se que o período entre o primeiro ensaio em humanos e a sua utilização generalizada será de cerca de uma a duas décadas. Este longo período de tempo é o resultado das muitas etapas pelas quais uma terapia tem de passar para provar que é simultaneamente eficaz e segura. Só depois de todas estas etapas estarem concluídas é que a FDA aprovará a terapia para uso geral.
Se as células estaminais embrionárias seguirem o seu curso normal, ainda poderão decorrer muitos anos até que as terapias baseadas nelas se tornem geralmente disponíveis. Contudo, se os investigadores tivessem abandonado o seu trabalho em terapias que poderiam levar muitos anos a desenvolver, não teríamos nenhuma das tecnologias médicas comuns actuais, como a insulina recombinante, o transplante de medula óssea ou os medicamentos de quimioterapia, todos eles capazes de salvar vidas.
- Leia os dez factos a conhecer sobre os tratamentos com células estaminais (do ISSCR)
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E que dizer das terapias disponíveis no estrangeiro?
Muitas clínicas no estrangeiro anunciam terapias com células estaminais milagrosas para uma vasta gama de doenças incuráveis. Estas clínicas alimentam o que se chama turismo de células estaminais e são agora uma fonte de preocupação para cientistas reputados de células estaminais. As clínicas internacionais estão a propor terapias cuja segurança e eficácia ainda nem sequer foram testadas. Nos últimos anos, os pacientes que visitaram tais clínicas morreram em resultado da recepção de células estaminais não testadas.
A Sociedade Internacional para a Investigação de Células Estaminais ofereceu-se recentemente para ajudar os pacientes que consideravam tais tratamentos a rever a clínica que estavam a considerar. Os cientistas do ISSCR entrarão em contacto com a clínica em questão para descobrir que células estão a ser utilizadas e, no mínimo, se as células foram testadas quanto à segurança.
p>Verifica as informações do ISSCR sobre o turismo de células estaminais.
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Equipa CIRM/ISSCR sobre Turismo de Células Estaminais
Por que demora tanto tempo a criar novas terapias?
Células estaminais embrionárias numa cápsula de laboratório têm potencial para tratar uma vasta gama de doenças. No entanto, o caminho do laboratório até à clínica é longo. Antes de testar estas células numa doença humana, os investigadores devem cultivar o tipo certo de célula, encontrar uma forma de testar estas células, e certificar-se de que as células são seguras em animais antes de passarem a ensaios em humanos.
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Diferenciação de células estaminais
O primeiro obstáculo significativo enfrentado por qualquer terapia baseada em células estaminais embrionárias é a obtenção de células que se podem tornar qualquer tipo de célula no corpo para se tornarem apenas o tipo de célula necessária para tratar uma doença em particular. O processo de maturação das células desde o seu estado pluripotente até um tipo de tecido adulto é chamado diferenciação. Este passo é necessário porque qualquer terapia é baseada na implantação de células capazes de substituir o tecido perdido. Na diabetes, por exemplo, as células implantadas devem ser capazes de responder à glucose no sangue e produzir insulina. Nas doenças cardíacas, as células implantadas devem ser capazes de se contrair em uníssono com o músculo cardíaco existente.
Guardar as células estaminais embrionárias para se tornarem um tipo particular de célula tem sido um dos maiores desafios para os investigadores de células estaminais. Tais células desenvolvem-se normalmente num embrião e recebem uma série de sinais cuidadosamente coreografados dos tecidos circundantes. Num prato de laboratório, os investigadores têm de imitar esses sinais para guiar as células através de um caminho de desenvolvimento particular. Se os sinais forem adicionados na ordem errada ou na dosagem errada, as células cardíacas destinadas a tratar doenças cardíacas podem optar por não amadurecer ou tornar-se outro tipo de célula.
Alguns dos sinais necessários para diferenciar as células são conhecidos dos últimos 100 anos de investigação embriológica em rãs, ratos, moscas e outros organismos. Muitos outros ainda são desconhecidos. Muitos investigadores financiados pelo CIRM estão a tentar diferenciar populações de alta pureza de tipos de células maduras para terapias.
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Testar terapias com células estaminais
Após um investigador ter um tipo de célula madura num prato de laboratório, o passo seguinte é descobrir se essas células podem funcionar no corpo. As células estaminais embrionárias que tenham amadurecido em células produtoras de insulina num prato de laboratório só são úteis se continuarem a produzir insulina dentro de um corpo. Do mesmo modo, os investigadores precisam de saber que as células podem integrar-se no tecido circundante.
Para testar as células, precisam de encontrar um modelo animal que imite a doença humana e depois implantar as células para ver se ajudam a tratar a doença. Estes tipos de experiências podem ser muito laboriosas. No caso de uma lesão da medula espinal, por exemplo, o objectivo final seria descobrir se as células transplantadas permitem o movimento completo do animal ferido, o animal equivalente a libertar uma pessoa de uma cadeira de rodas. No entanto, mesmo que as células não restaurem o pleno movimento, é possível que possam restaurar a bexiga ou outras funções, o que continuaria a ser de enorme benefício para as pessoas. Os investigadores precisam de examinar cada um destes possíveis resultados.
Em muitos casos, testar as células num único modelo animal não fornece informação suficiente para saber que as células podem ser eficazes em humanos. A maioria dos modelos animais de doença não imitam perfeitamente a doença humana. Por exemplo, um rato portador da mesma mutação que provoca fibrose cística nos seres humanos não tem os mesmos sintomas que as pessoas com a doença. Uma terapia baseada em células estaminais embrionárias que trata este modelo de rato de fibrose cística pode não funcionar no ser humano. É por isso que os investigadores precisam frequentemente de testar as células em muitos modelos animais diferentes, estudando todos os resultados possíveis em cada caso.
Propensão das células estaminais para causar tumores
A promessa das células estaminais embrionárias é que elas podem formar qualquer tipo de célula no corpo. O problema é que, quando implantados num animal, fazem exactamente isso – transformam-se em todos os tipos de tecido sob a forma de tumores chamados teratomas. Estes tumores consistem numa massa de numerosos tipos de células e podem incluir células capilares e muitos outros tecidos.
Estes teratomas são uma razão pela qual é necessário amadurecer células estaminais embrionárias em tipos de células adultas altamente purificadas antes de serem consideradas adequadas para implantação em humanos. As células maduras são restritas à sua própria identidade e não parecem reverter para células formadoras de teratomáceas. Ainda que os investigadores tenham aprendido a amadurecer células num único tipo de células, foi extremamente difícil obter células suficientemente puras para eliminar o risco de que as restantes células imaturas pudessem formar teratomas.
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Rejeição das células estaminais por imune
O sistema imunitário pode reconhecer as células estaminais transplantadas, como qualquer outro órgão transplantado, como estranhas e, consequentemente, rejeitá-las. Nos transplantes de órgãos (fígado, rim ou coração) as pessoas devem ser tratadas com medicamentos imunossupressores para o resto das suas vidas para evitar que o sistema imunitário reconheça o órgão transplantado como estranho e o destrua.
A probabilidade do sistema imunitário rejeitar um transplante de tecido baseado em células estaminais embrionárias depende da origem do tecido. As células estaminais isoladas de embriões FIV terão um perfil genético que não corresponde ao da pessoa que recebe o transplante. O sistema imunitário dessa pessoa reconhecerá estas células como estranhas e rejeitará o tecido, a menos que a pessoa seja tratada com medicamentos imunossupressores poderosos.
Células estaminais geradas por transferência nuclear ou iPS seriam uma combinação genética perfeita para uma pessoa. O sistema imunitário provavelmente negligenciaria o tecido transplantado e vê-lo-ia como uma parte normal do corpo. Ainda assim, alguns investigadores sugerem que mesmo que as células sejam um ajuste perfeito, elas podem não escapar completamente à atenção do sistema imunitário. As células cancerígenas, por exemplo, têm o mesmo perfil genético que o tecido circundante, e no entanto o sistema imunitário identificará e destruirá frequentemente os tumores precoces. Até que mais informações estejam disponíveis a partir de estudos com animais, será difícil saber se as células transplantadas específicas do paciente são ou não susceptíveis de atrair a atenção do sistema imunitário.
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Cultura de células estaminais sob condições sistémicas
Para aprovação pela FDA para utilização em ensaios em humanos, as células estaminais devem ser cultivadas sob as chamadas condições de boas práticas de produção (GPP). De acordo com as normas GPP, uma linha de células deve ser cultivada de tal forma que cada grupo de células seja cultivado em condições idênticas e repetíveis. Isto assegura que cada lote de células tem as mesmas propriedades e que cada pessoa que beneficia da terapia com células estaminais recebe tratamento equivalente. Embora a FDA não tenha emitido directrizes sobre como as células estaminais pluripotentes precisam de ser cultivadas para cumprir as normas GPP, alcançar este nível de sistematização pode envolver o conhecimento da identidade e quantidade exactas de todos os componentes do meio em que as células são cultivadas.
Cultura de células estaminais sob condições estritamente controladas continua a ser um desafio. A maioria das células estaminais pluripotentes são cultivadas em fibroblastos, que são uma camada de células humanas ou animais na cápsula de laboratório que fornece os nutrientes de que as células necessitam para crescer e dividir. Estes fibroblastos produzem uma mistura de factores que alimentam as células estaminais embrionárias e permitem que as células proliferem no ambiente estranho do prato do laboratório. Nesta altura, os cientistas não sabem exactamente o que os fibroblastos fornecem, pelo que a sua utilização provavelmente não iria ao encontro das normas do BPP. A CIRM está a financiar investigadores que estão a tentar aprender como cultivar linhas de células estaminais pluripotentes na ausência de fibroblastos, e como isolar novas linhas de acordo com as normas do BPP.
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