CÉLULAS TRONCO Fatos, Ficção e Futuro Nance Beyer Nardi Departamento de Genética UFRGS Fatos, ficção e futuro: 1. Identidade, características básicas 2. Métodos de obtenção 3. Manutenção in vitro 4. Plasticidade 5. O papel do nicho 6. Aplicações terapêuticas 6 – Aplicações terapêuticas das células-tronco Células-tronco Terapia celular Bioengenharia tissular fatores células biomaterial A importância do nicho para as células tronco: para eficiência da terapia celular, dar atenção também ao tipo de deficiência/lesão a ser corrigida “lesão adequada” Que célula-tronco utilizar? Opção 1 – CT embrionárias, pois têm plasticidade de 100% • atualmente impraticável: • segurança (formação de teratomas, instabilidade genética) • histocompatibilidade • questões éticas e legais Que célula-tronco utilizar? Opção 2 - A CT adulta específica do tecido a ser tratado • inviável, na maior parte dos casos Opção 3 – Uma CT adulta de fácil coleta e com grande plasticidade • ok – qual?? Terapia celular: transplante de medula óssea Aplicações de células-tronco em terapia celular Terapia de vários tipos de doenças com CT da medula óssea • célula-tronco hematopoiética? • célula-tronco mesenquimal (MSC, mesenchymal stem cell) As MSCs são as células-tronco de adultos MAIS PLÁSTICAS conhecidas até o momento. Ensaios clínicos com células-tronco CT hematopoiética mesenquimal endotelial... Coleta de medula óssea Isolamento da fração mononuclear Isolamento de subpopulações Transplante MSCs de tecido adiposo Adipose-Derived Stem Cells Strem BM, Hicok KC, Zhu M, Wulur I, Alfonso Z, Schreiber RE, Fraser JK, Hedrick MH. Multipotential differentiation of adipose tissue-derived stem cells. Keio J Med. 2005 Sep;54(3):132-41. Ensaios clínicos com células-tronco Transplante Coleta de lipoaspirado Gordura ADSC Digestão com colagenase e isolamento da fração tronco (MSC-like ADSC) Isolamento de subpopulações Exemplos de aplicações em nível pré-clínico ou clínico Que doenças podem ser tratadas? Teoricamente, MUITAS! Em pesquisa, MUITAS! Na prática, ainda POUCAS! Giordano A, Galderisi U, Marino IR. From the laboratory bench to the patient's bedside: an update on clinical trials with mesenchymal stem cells. J Cell Physiol. 2007 Apr;211(1):27-35. • Sistema hematopoético (TMO) •Coração Regeneração óssea ... combines off-the-shelf human MSCs with an appropriate biocompatible matrix to regenerate bone that has been injured, diseased or degenerated. The figure illustrates critical gap repair in a baboon model, using allogeneic baboon MSCs on a supporting matrix. (Osiris) Regeneração de cartilagem ... human MSCs delivered in liquid suspension by intra-articular injection. The aim is to regenerate a severely damaged meniscus, thus delaying or halting the progression of osteoarthritis in the knee joint. ... goat model for the induction of osteoarthritis that includes a complete medial menisectomy. The figure shows the regeneration of the medial meniscus six weeks after a single intraarticular injection of 10 million allogeneic goat MSCs. (Osiris) Doenças neurológicas??? Cirurgia plástica Moseley TA, Zhu M, Hedrick MH. Adipose-derived stem and progenitor cells as fillers in plastic and reconstructive surgery. Plast Reconstr Surg. 2006 Sep;118(3 Suppl):121S-128S. Cirurgia reconstrutiva Rigotti G, Marchi A, Galie M, Baroni G, Benati D, Krampera M, Pasini A, Sbarbati A. Clinical treatment of radiotherapy tissue damage by lipoaspirate transplant: a healing process mediated by adipose-derived adult stem cells. Plast Reconstr Surg. 2007 119(5):1409-22 Reparo epitelial Fu X, Fang L, Li X, Cheng B, Sheng Z. Enhanced wound-healing quality with bone marrow mesenchymal stem cells autografting after skin injury. Wound Repair Regen. 2006 MayJun;14(3):325-35. Células-tronco contra calvície 24/03/2004 Agência FAPESP - A cura para a calvície pode estar nas células-tronco. Cientistas da Faculdade de Medicina da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, conseguiram isolar células-tronco responsáveis pelo desenvolvimento dos fol ículos capilares. A descoberta, acreditam, pode servir como base para novos tratamentos contra a queda de cabelo. Os resultados do estudo serão publicados na edição de abril da Nature Biotechnology. Jornal da FAPESP Fatos • Células-tronco podem tratar doenças hematológicas • Células-tronco parecem poder tratar algumas outras doenças não hematológicas • Estudos experimentais indicam um alto potencial das células-tronco para algumas outras doenças Ficção • Células-tronco podem curar doenças neurológicas • Células-tronco podem curar qualquer doença (Lygia da Veiga Pereira, USP) (Lygia da Veiga Pereira, USP) Futuro • Melhor compreensão da biologia das células-tronco e seu nicho • Exploração racional de seu potencial terapêutico • Estudos multi-cêntricos randômicos que possam efetivamente mostrar o papel terapêutico das células-tronco. www.ufrgs.br/imunogenetica [email protected]