Diabetes Tipo 1:As células estaminais modificadas podem levar a cura do diabetes?
Por: Catharine Paddock PhD
Tradução: Maria Isabel B. Silva
Publicado em: 17/11/2017 - Medical News Today
Aumentar os níveis de uma determinada proteína nas células-tronco do sangue de modo que o sistema imunológico pare de atacar as células da insulina no pâncreas poderia ser uma maneira de parar a diabetes tipo 1, de acordo com um novo estudo relatado na Science Translational Medicine.
Pesquisadores do Hospital Infantil de Boston da Escola de Medicina de Harvard em Massachusetts descobriram que poderiam reverter a hiperglicemia em camundongos diabéticos, modificando suas células tronco com defeito para aumentar a produção de uma proteína chamada PD-L1.
Na diabetes tipo 1, o pâncreas não produz insulina suficiente. Sem insulina suficiente, o corpo não pode converter o açúcar no sangue, ou a glicose, em energia para as células, como resultado, a glicose se acumula na corrente sanguínea.
Ao longo do tempo, açúcar elevado no sangue, ou hiperglicemia, leva a complicações graves, como problemas de visão e danos aos vasos sanguíneos, nervos e rins.
Sistema imunitário ataca células beta
Cerca de 5% dos 23,1 milhões de pessoas diagnosticadas com diabetes nos Estados Unidos têm diabetes tipo 1.
O corpo produz insulina no pâncreas, que é um órgão que fica logo atrás do estômago. Contém células beta produtoras de insulina que normalmente detectam níveis de glicose no sangue e liberam apenas a quantidade certa de insulina para manter os níveis de açúcares normais.
Na diabetes tipo 1, uma falha no sistema imunológico torna as células T inflamatórias - que geralmente reagem ao material "estranho" - atacar as células beta no pâncreas. Ninguém sabe exatamente como isso acontece, mas os cientistas suspeitam que um vírus, ou algum outro gatilho no ambiente, o desencadeia em pessoas com certos genes herdados.
O "santo graal" de cientistas que procuram uma cura para diabetes tipo 1 é encontrar uma maneira de prevenir ou parar o ataque imune às células beta.
Várias abordagens foram testadas, incluindo medicamentos "citostáticos" para interromper a atividade celular, vacinas que tentam alterar a resposta imune e tratamentos que usam células-tronco retiradas de cordas umbilicais.
Células-tronco do sangue defeituosas
Uma abordagem que mostrou mais promessa é o "transplante autólogo de medula óssea", que tenta "reiniciar" o sistema imunológico de uma pessoa usando suas próprias células-tronco formadoras de sangue. No entanto, mesmo este método não demonstrou ser tão efetivo quanto os médicos esperavam que fosse.
Agora, no novo estudo, os pesquisadores - que foram liderados pelo investigador sênior Paolo Fiorina, professor assistente de pediatria no Hospital Infantil Boston da Escola de Medicina de Harvard - podem ter descoberto por que os tratamentos que utilizam as células-tronco do próprio sangue podem nem sempre funcionar.
"Descobrimos que, no diabetes", explica o Prof. Fiorina, "as células-tronco do sangue são defeituosas, promovendo a inflamação e possivelmente levando ao aparecimento da doença".
O defeito que eles descobriram é que as células-tronco do sangue - isto é, as células progenitoras que dão origem a células maduras - não produzem o suficiente de uma proteína chamada PD-L1 que reina o ataque de volta por células T.
Eles encontraram isso usando o perfil de expressão gênica para descobrir quais proteínas produzem células-tronco. Eles descobriram que a rede genética de caminhos que controla a produção de PD-L1 é diferente nas células-tronco do sangue de humanos e camundongos diabéticos. Essa diferença é suficiente para impedir a produção de PD-L1, mesmo nos estágios iniciais da doença.
Reformando o sistema imunológico
PD-L1 é uma molécula de "controle imune" que ajuda a manter o sistema imunológico em equilíbrio. Quando se conecta a outra proteína chamada PD-1 que fica na superfície das células T, as inativa.
Os cientistas realizaram uma série de experimentos em que trataram as células-tronco do sangue, de modo que fizeram mais PD-L1 e depois as testaram em células humanas e de ratos. Eles descobriram que as células estaminais do sangue modificadas reduziram a reação imune inflamatória em células humanas e de ratos.
Quando eles injetaram ratos diabéticos com as células estaminais modificadas, descobriram que as células viajaram para os pâncreas dos animais e reverteu sua hiperglicemia no curto prazo. A longo prazo, um terço dos ratos mantiveram níveis normais de açúcar no sangue pelo resto da vida.
"Há realmente uma remodelação do sistema imunológico quando você injeta essas células", observa o Prof. Fiorina.
os pesquisadores experimentaram duas maneiras de obter as células-tronco do sangue para fazer mais PD-L1: uma que inseriu um gene saudável para PD-L1 e outra que modificou a maquinaria protéica das células com um "cocktail" de três pequenas moléculas. Ambos os métodos tiveram o mesmo efeito de reversão do diabetes.
"A beleza desta abordagem é a falta virtual de efeitos adversos, uma vez que usaria as próprias células dos pacientes".
Prof. Paolo Fiorina
,Enquanto isso, os pesquisadores estão trabalhando com uma empresa privada para melhorar o método que usa o coquetel de pequenas moléculas. Eles esperam lançar um ensaio clínico desta abordagem como um tratamento para diabetes tipo 1.