Como a biologia do desenvolvimento pode informar a criação de novas terapias celulares?

Por Edroaldo Lummertz da Rocha, Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia.

As células sanguíneas e do sistema imunológico são formadas por células-tronco que residem na medula óssea. Estas células, chamadas de células-tronco hematopoiéticas, são responsáveis pela produção diária de bilhões de células sanguíneas e imunes cruciais para a manutenção da vida. Nos transplantes de medula óssea, são justamente as células-tronco hematopoiéticas as unidades celulares de interesse. Curiosamente, antes de residirem na medula óssea durante a vida adulta, as células-tronco hematopoiéticas devem percorrer um longo caminho durante o desenvolvimento embrionário, passando por diversos órgãos. Para compreender a origem do sistema hematopoiético e imunológico, assim como desenvolver novas terapias celulares, é fundamental compreender essa longa jornada das células-tronco hematopoiéticas. Em dois artigos recentes, pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em parceria com pesquisadores da Escola de Medicina da Harvard e da Universidade da Califórnia em Los Angeles, reportaram o sequenciamento e quantificação dos genes expressos pelas células que constituem o microambiente tecidual no qual as células-tronco hematopoiéticas nascem durante o desenvolvimento embrionário de camundongos e seres humanos, respectivamente (Lummertz da Rocha et al. 2022; Calvanese et al. 2022).

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Simplicidade e economia nos mecanismos biológicos durante o desenvolvimento embrionário

Por Rita Zilhão, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal

Apesar de ser difícil explicar em poucas palavras, não resisto a tentar discutir convosco uma descoberta que reflete a simplicidade e a economia dos mecanismos biológicos, no fundo, a sua beleza.

Ernst & Haeckel, E. – “Über Entwickelungsgeschichte der Thiere”. Königsberg, 1828, 1837.

Já todos sabem como são semelhantes as etapas da expressão gênica nos diferentes organismos (desde as bactérias, às plantas e aos animais superiores). Refiro-me a como o fluxo da informação genética contida numa célula, sob a forma de DNA (o genoma), é convertida em proteínas (principais executores das funções celulares) que, em última instância, conferem uma identidade à célula. Não obstante, uma célula, no seu processo de amadurecimento, pode diferenciar-se e dar origem a células com outra identidade. Esta diferenciação celular ocorre, por exemplo e tipicamente, logo a partir da célula única inicial (o zigoto*), completamente indiferenciada e totipotente*, gerando-se células pluripotentes* e multipotentes* com características de células progenitoras* de diferentes tipos celulares, que dão origem a diversos eventos e etapas durante o desenvolvimento embrionário. As diferentes etapas sucedem-se numa ordem determinada sendo não só os mecanismos moleculares subjacentes muitas vezes indistinguíveis entre espécies, como também as alterações celulares que controlam as diversas etapas dos processos de desenvolvimento embrionário evolutivamente conservados. Contudo, é para todos evidente que a escala de tempo e o ritmo a que o embrião se desenvolve pode variar substancialmente entre espécies de vertebrados. A questão que se coloca então é: que mecanismos controlam este ritmo dos processos de diferenciação individuais e determinam a duração global do desenvolvimento de cada organismo? Continuar lendo

De volta para o futuro: transformar astrócitos em neurônios, que raios é isso?

Por Giordano W. Calloni – Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC

O “clássico” painel do carro DeLorean do filme De volta para o futuro. A primeira data (em vermelho) é a data da viagem utilizada no filme, a segunda data (em verde) é a data de destino que marca o dia de publicação do primeiro artigo científico que relata a conversão de astrócitos em neurônios. A terceira data (em amarelo) é a data do último destino visitado: 7 de dezembro de 1998, dia em que Michael Jay Fox anuncia publicamente que sofre de Parkinson.

– São exatos 01 hora e 21 minutos da madrugada de um sábado chuvoso do ano de 1985, raios e relâmpagos iluminam o céu. Mais do que de repente as marcas de pneu invadem a pista e um carro prateado surge do nada.

– De dentro desse carro-espaçonave surge um rapaz agitado que grita ao velho de cabelos esbranquiçados:

– Doc! Acabo de voltar do dia 07 de dezembro de 1998 e me vi anunciando ao público que sofro de uma doença terrível. Ela é causada pela morte de certos neurônios no cérebro. Esses neurônios produzem um neurotransmissor chamado dopamina. Entre outras funções, eles são responsáveis por controlar os movimentos. Se não fizermos nada eu terei essa doença chamada de Doença de Parkinson! Eu me vi tremendo e com dificuldades de caminhar! Foi como um pesadelo!

– O velho sem pestanejar responde:

De volta para o futuro, Michael, digo Martin, coloque no DeLorean o ano 2020!

Martin surpreso intercede:

– Poxa Doc, você acha que em apenas 35 anos os cientistas já terão a cura para essa doença?

– Não sei Martin, mas eu sou um cientista e acredito na ciência e nos cientistas, vamos verificar!

Se chegassem de sua viagem no tempo no dia 30 de abril de 2020, data de publicação de um interessante artigo na revista científica Nature, Martin e o velho Cientista ficariam realmente entusiasmados. Nesse artigo, eles leriam que os Cientistas descobriram que é possível converter um tipo de célula abundante em nosso cérebro (chamada de astrócito) em neurônios produtores de dopamina. Exatamente leitor, aqueles neurônios que Michael (ops, Martin) tanto precisa ter de volta em seu cérebro!

Mas como os cientistas conseguiram isso? No Instituto de Neurociências da China, o grupo liderado pelo Dr. Zhou observou que a diminuição de Continuar lendo

Células-tronco pluripotentes induzíveis – iPSCs podem realmente ajudar a tratar doenças?

Por Gabriela Pintar de Oliveira                                                                                                  CIPE – Centro Internacional de Pesquisas. Hospital AC Camargo – SP

Gabriela - figuraDesde que foi observada pela primeira vez, em 1665, por Robert Hooke, até os dias de hoje, a célula, a menor unidade formadora dos nossos tecidos e órgãos, ainda desperta o interesse dos cientistas. Mais de 200 tipos celulares formam os tecidos e o mais fascinante disso é saber que toda essa diversidade se origina de uma única célula (o zigoto unicelular, originário da união do óvulo Continuar lendo