Um estudo publicado na revista Science Translational Medicine revela que interneurônios derivados de células-tronco humanas, essenciais para respiração e movimento, podem sobreviver após serem transplantados em ratos lesionados, conectar-se aos circuitos neurais dos animais e melhorar a função motora. Segundo os cientistas, liderados pelo Instituto Gladstone, nos Estados Unidos, a descoberta abre portas para a criação de tratamentos para lesões traumáticas na medula espinhal em pessoas.
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“Lesões na medula espinhal são consideradas difíceis de reparar há muito tempo porque o corpo não reconstrói naturalmente as conexões neurais perdidas”, diz Lana Zholudeva, pesquisadora do Gladstone e primeira autora do novo estudo. “Esse estudo demonstra que um tipo específico de interneurônio humano pode ser produzido a partir de células-tronco e transplantado para uma medula lesionada, onde as células não apenas sobrevivem, mas também formam novas vias para reparar as redes danificadas.”
Transformando células-tronco em neurônios
A medula espinhal contém vários tipos diferentes de neurônios interconectados, ou “interneurônios”. Eles funcionam como cabos de ligação biológicos e podem ajudar a ligar as estruturas que precisam se comunicar em um circuito. Para o trabalho, a equipe de Gladstone se concentrou em um subtipo chamado “interneurônios V2a”, que está envolvido no controle do movimento.
Para testar se o transplante de novos interneurônios V2a poderia ajudar a medula espinhal a se curar de lesões, a equipe primeiro desenvolveu métodos para criar as células em laboratório. “Levou cerca de um ano e meio de tentativas e erros para acertar a receita para produzir esse neurônio específico a partir de células-tronco, mas realmente valeu a pena”, afirma Deepak Srivastava, presidente e cientista sênior do Gladston e autor sênior do novo estudo.
Os pesquisadores também se certificaram de que as células finais pudessem ser congeladas em frascos e, posteriormente, descongeladas para uso, um fator crucial que poderia, em última análise, permitir que a terapia fosse utilizada em um ensaio clínico com humanos.
Em seguida, a equipe transplantou os interneurônios em ratos adultos uma semana após uma lesão na espinhal cervical. Segundo os autores, danos nessa região do pescoço estão entre as formas mais comuns de machucados medulares em humanos e frequentemente interrompem os circuitos neurais que controlam a respiração.
“A respiração é um processo evolutivo conservado em muitas espécies, muito bem definida anatomicamente e funcionalmente, e diretamente relevante para pessoas que vivem com lesões medulares altas”, diz Zholudeva. “Era o circuito ideal para servir como plataforma de testes para avaliar o potencial terapêutico da nossa abordagem de transplante.”
Dois meses após a intervenção, as novas células não só sobreviveram ao ambiente hostil do local da lesão, como formaram conexões com estruturas próximas. Os cientistas também observaram um aumento da atividade no diafragma. Separadamente, eles ativaram os neurônios do tronco encefálico dos ratos, que se estendem do cérebro até a medula espinhal, e descobriram que o material transplantado respondeu bem.
Em condições normais, a diferença na respiração dos animais era sutil. No entanto, quando eles foram submetidos a baixos níveis de oxigênio ou altas quantidades de dióxido de carbono, o que força o diafragma a trabalhar mais, a maioria dos ratos lesionados e não tratados apresentou sinais de insuficiência respiratória. Em contrapartida, 75% dos roedores que receberam o transplante ficaram bem.
Conforme Vanessa Milanese, neurocirurgiã e diretora de comunicação da Sociedade Brasileira de Neurocirurgia, a transição da abordagem para pacientes humanos exige superar vários desafios. O primeiro deles é garantir a segurança biológica dessas estruturas. “Precisamos ter certeza de que não vai acontecer, por exemplo, uma proliferação desorganizada, formação de tumores ou migração dessas células para regiões inadequadas por meio do fluxo liquórico”, observou.
“Além disso, é preciso garantir que essas células não estabeleçam conexões neurais desorganizadas, o que poderia causar dor neuropática, que decorre do comprometimento dos nervos, ou até movimentos involuntários por conta dessa reorganização inadequada dos circuitos, como, por exemplo, uma síndrome das pernas inquietas”, completou a especialista.
Agora, os cientistas planejam dar continuidade a esse trabalho. Antes que a terapia celular possa ser testada em humanos, a equipe precisará demonstrar sua eficácia em animais maiores e verificar se ela funciona tão bem na medula espinhal lesionada meses ou anos após o impacto, e não apenas nos primeiros dias.
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Isabella Almeida
RepórterGoiana, mora em Brasília desde 2018. Formada em jornalismo pela Universidade de Brasília (UnB). Especialista em publicações de saúde e ciência.