Parece ficção científica, mas os pesquisadores realmente cultivaram órgãos a partir de células-tronco, órgãos que foram transplantados com sucesso em humanos. Dois anos atrás, um homem recebeu uma nova traqueia para substituir a sua, danificada pelo câncer - a traqueia foi feita por pesquisadores suecos que infundiram um suporte sintético com as células-tronco do próprio paciente. Anteriormente, em 2006, cientistas da Wake Forest usaram células-tronco para implantar com sucesso bexigas cultivadas em laboratório em pacientes jovens com espinha bífida, um defeito congênito de desenvolvimento.
Agora, a ciência voltou suas atenções para órgãos maiores e cultivados em laboratório: corações. Pesquisadores estão atualmente cultivando-os em laboratórios usando scaffolds feitos de biomaterial que guiam as células-tronco para se tornarem cardiomiócitos, as células que se contraem e são a base do músculo cardíaco.
Essa pesquisa com células-tronco em humanos vem com uma série de problemas éticos. No entanto, um novo estudo, publicado ontem no Journal of Clinical Investigation, sugere que um tipo diferente de célula poderia fazer o trabalho quando se trata de engenharia artificial de novos tecidos. Envolve um processo biológico que não existe em mamíferos: partenogênese
Partenogênese é uma forma de reprodução assexuada que ocorre naturalmente em plantas, insetos, peixes, anfíbios e répteis. Durante este processo, ovos não fertilizados começam a se desenvolver como se tivessem sido fertilizados. Por exemplo, toda a espécie de marmorkrebs, um tipo de lagostim, é fêmea e a prole produzida, sem qualquer contribuição masculina, é geneticamente idêntica à mãe.
Em 2007, os pesquisadores induziram óvulos humanos com produtos químicos que imitam a fertilização para que eles passassem pelo processo. O resultado foram células partenogenéticas que compartilham as mesmas propriedades dos embriões, exceto pelo fato de não poderem crescer mais. As células são semelhantes a pluripotentes células-tronco derivadas de embriões, o que significa que elas têm a capacidade de se desenvolver em diferentes tipos de células - incluindo as células do coração.
Os pesquisadores alemães no novo estudo usaram esse conhecimento para transformar as células do corpo de camundongos em células-tronco partenogenéticas, que foram então cultivadas em cardiomiócitos maduros e funcionais. Os pesquisadores usaram essas células para manipular o músculo cardíaco-miocárdio - com a mesma estrutura e função do miocárdio normal. O músculo foi então enxertado nos corações dos camundongos que contribuíram com os óvulos originais para a partenogênese, onde funcionou da mesma forma que o músculo existente.
Para os humanos, a construção de músculo cardíaco a partir de cardiomiócitos derivados de células-tronco partenogenéticas poderia superar vários obstáculos, de acordo com um novo estudo examinando as implicações da descoberta da equipe alemã. Um ataque cardíaco pode destruir até um bilhão de cardiomiócitos. Essas células podem ser regeneradas naturalmente pelo corpo, mas não rapidamente e não em quantidades significativas , o que significa que a reparação do coração artificial pode se tornar crucial para uma recuperação completa.
A regeneração via células-tronco também pode significar a diferença entre a vida e a morte de candidatos a transplante cardíaco. Aproximadamente 3.000 pessoas nos Estados Unidos estão na lista de espera por um novo coração em um determinado dia, mas apenas 2.000 órgãos de doadores estão disponíveis a cada ano. Mas mesmo que uma pessoa receba um novo coração de um doador, não há garantia de que o corpo aceitará o novo órgão. O sistema imunológico de uma pessoa vê o novo órgão como um objeto estranho, o que desencadeia uma cadeia de eventos que podem danificar o órgão transplantado. Para evitar a rejeição do transplante, os pacientes são tratados com drogas imunossupressoras, o que pode aumentar o risco de câncer, e a maioria permanece com pelo menos um tipo de medicamento pelo resto de suas vidas. Corações recriados a partir de células-tronco partenogenéticas, no entanto, provavelmente eliminarão a rejeição de órgãos.
As células-tronco partenogenéticas, que podem ser derivadas de células prontamente produzidas no sangue ou na pele, contêm um genoma herdado de apenas um indivíduo - neste estudo, o mouse e, potencialmente, no futuro, um paciente humano. Isso significa que as células provavelmente serão mais compatíveis com o sistema imunológico do paciente - é menos provável que o corpo rejeitar órgãos cultivados a partir de suas próprias células.
Em humanos, o processo poderia remover as células-tronco embrionárias da equação, levando consigo questões éticas associadas.
