Pequenos corações humanos cultivados em embriões de porco pela primeira vez

Pesquisadores relataram pela primeira vez o desenvolvimento de corações contendo células humanas em embriões de porco. Os embriões sobreviveram por 21 dias, e durante esse tempo seus pequenos corações começaram a bater. As descobertas foram apresentadas esta semana na reunião anual da Sociedade Internacional de Pesquisa com Células-Tronco, em Hong Kong.

Cientistas que desenvolvem quimeras humano-animais cultivam células humanas em embriões animais, com o objetivo de um dia gerar animais com órgãos humanos que possam ser transplantados em pessoas. Isso poderia ser uma maneira de lidar com a escassez global de órgãos para transplante.

Uma abordagem para o desenvolvimento de quimeras envolve a criação de embriões animais que não possuem alguns dos genes necessários para produzir um órgão específico, como o coração. Células-tronco humanas são então injetadas nos embriões, na esperança de que as células humanas — e não as do animal — formem esse órgão. Vários grupos têm utilizado esse método para cultivar células musculares e vasculares humanas em embriões de porcos.

Os porcos são uma espécie doadora adequada porque o tamanho e a anatomia de seus órgãos são comparáveis ​​aos dos humanos, afirma Lai Liangxue, biólogo do desenvolvimento dos Institutos de Biomedicina e Saúde de Guangzhou, da Academia Chinesa de Ciências, que liderou o trabalho mais recente. A equipe de Lai já havia cultivado rins humanos em estágio inicial em embriões suínos que sobreviveram por até um mês em porcas prenhes. Ele queria verificar se resultados semelhantes seriam possíveis para o coração.

Coração batendo

Em seu estudo, que não foi revisado por pares, Lai e sua equipe reprogramaram células-tronco humanas para reforçar sua capacidade de sobrevivência em um porco, introduzindo genes que previnem a morte celular e estimulam o crescimento celular. Eles então geraram embriões de porco nos quais dois genes específicos que desempenham papéis fundamentais no desenvolvimento do coração foram desativados. Um punhado de células-tronco humanas foi introduzido nos embriões de porco na fase de mórula, logo após a fertilização — um ponto em que o embrião consiste em uma bola de cerca de uma dúzia de células que se dividem rapidamente. Os embriões foram então transferidos para porcas substitutas.

A equipe descobriu que os embriões cresceram por até 21 dias, após os quais não sobreviveram. Lai afirma que é possível que as células humanas tenham prejudicado a função dos corações dos porcos.

Quando os pesquisadores examinaram mais de perto os corações embrionários, descobriram que eles haviam crescido até o tamanho equivalente ao de um coração humano naquele estágio de desenvolvimento — o tamanho da ponta de um dedo — e estavam batendo, diz Lai. As células humanas puderam ser identificadas porque haviam sido marcadas com um biomarcador luminescente e estavam brilhando, acrescenta.

A equipe não informou qual proporção do coração era composta por células humanas. Em seu trabalho anterior, desenvolvendo rins em porcos, aproximadamente 40 a 60% do tecido renal era composto por células humanas; o restante ainda era composto por células suínas.

Hiromitsu Nakauchi, biólogo especializado em células-tronco da Universidade Stanford, na Califórnia, que participou da sessão, afirma que precisaria analisar os dados mais detalhadamente para confirmar que as células cardíacas eram definitivamente humanas. Um desafio comum com quimeras é a possibilidade de linhagens celulares humanas terem sido contaminadas com células de outras espécies.

As células fluorescentes estavam localizadas em uma área limitada do coração, então não está claro o quão bem elas se integraram às células do doador, diz Hideki Masaki, cientista de células-tronco do Instituto de Ciências de Tóquio, que também participou da sessão. Se os pesquisadores quiserem desenvolver órgãos cardíacos para transplante, eles precisarão ser feitos inteiramente de células humanas para evitar que o sistema imunológico do corpo os ataque.

Fonte: Nature