Nanotecnologia e a pesquisa com células-tronco


Cientistas desenvolveram uma técnica que permite transformar células estaminais em células ósseas de comando. Mas o processo poderia ser usado para tratar doenças mortais, como doenças cardíacas e mal de Parkinson?


Quem sabe uma ou duas coisas sobre biologia sabe que as células estaminais têm um grande potencial na medicina: qualquer coisa de reparação e reposição de células cardíacas após um ataque para substituir as células nervosas que são progressivamente perdidas no cérebro de uma pessoa com Parkinson.
Um dos maiores desafios da utilização de células estaminais, como uma terapia de  crescer
um tipo específico de tecido que é necessário. No corpo isto acontece graças a química exata e sinais físicos que nem todos são compreendidos ou caracterizados.


Utilizar produtos químicos para guiar o destino de células-tronco são usados em laboratórios, mas os resultados nem sempre são seguros ou previsíveis.


Agora, uma equipe da Northwestern University, nos EUA acha que tem uma solução. Eles dizem que  podem dirigir o destino do desenvolvimento de células-tronco utilizando apenas sinais físicos, adaptando uma técnica bem conhecida que traça formas tridimensionais microscópicas e reconstrói em superfícies planas. O processo é chamado de “sonda de digitalização litográfica”.


Ao colocar as células-tronco na superfície nano padronizada, e sem adição de qualquer tipo de produtos químicos, os cientistas descobriram que poderiam induzir as células-tronco se transformar em células ósseas, vamos estender esta técnica, dizem eles, e que poderia ser possível transformar células-tronco em qualquer tipo de célula no comando.


Quando o corpo necessita de uma reparação, um tipo especial de células-tronco chamadas células estaminais mesenquimais ou MSCs entram na circulação sanguínea. Estas células viajar ao redor do corpo e agem sobre onde são necessárias.


MSCs têm o potencial de se transformar em uma grande variedade de tipos de tecidos, em outras palavras, elas são pluripotentes, as decisão de desenvolvimento que fazem depende, em parte, nas estruturas moleculares na matriz em torno das células que constituem o tecido. A estrutura da matriz afeta a suavidade do tecido, assim o cérebro é um tecido macio e mole, enquanto os tecidos mais duros incluem músculos, e os tecidos rígidos o ósseo.


A equipe dos EUA tem imitado a situação da vida real. Usando as estruturas moleculares na matriz que rodeiam uma célula como um padrão, e com uma matriz de curta-piramide em  pontos que são algumas vezes cem mil menor do que a ponta de um lápis a nitidez da molécula, por molécula que se acumularam num tipo de nano-paisagem com esculturas que variam em tamanho de nano micro, em um pequeno pedaço de vidro. A técnica é chamada de  “caneta polímero litográfica”.


Os pesquisadores cultivaram células mesenquimais em um tipo de escultura nanoscópica, e são capazes de se dirigir o seu destino de desenvolvimento.


"Começando com milhões de possibilidades, que rapidamente se concentrou em padrão de características que melhor orientaram as células-tronco em osteócitos ", disse  o pesquisador chefe Chad Mirkin,professor de química na Faculdade Weinberg de Artes e Ciências e também é o diretor do Instituto International Northwestern de Nanotecnologia .


O potencial desta ferramenta é ser capaz de tomar as células estaminais pluripotentes de um paciente, rodá-los sobre uma matriz tridimensional selecionada de modo a convertê-los rapidamente para um tipo particular de célula de escolha, e, em seguida, devolvê-las para o paciente para reparação e reposição de tecidos danificados.


"Com o desenvolvimento, os pesquisadores podem ser capazes de usar essa abordagem para preparar células de qualquer linhagem de comando", diz Mirkin.
"O aspecto tridimensional é muito interessante, e imita os aspectos do ambiente de uma forma altamente estilizada", diz Fiona Watt, professora e diretora do Centro de Células-Tronco e Medicina Regenerativa do Kings College de Londres.


Um aspecto importante deste trabalho de acordo com Marilyn Monk, professor emérito de embriologia molecular no Instituto da Saúde da Criança da University College de Londres, é que ela fornece evidências de que células-tronco podem ser formadas pela estrutura tridimensional molecular local.
"Mas isso não quer dizer que esta é a única maneira de dirigir o destino das células-tronco", diz Monk.


"Sabemos que a regulação do desenvolvimento envolve múltiplos mecanismos que operam de forma independente e interdependente, para trazer uma função celular específica final".


Influenciar o destino de células-tronco usando moléculas bioquímicas de sinalização é uma área que está bem caracterizado e  mais comumente usadas, explica Peter Thorpe, chefe de um grupo de pesquisa no Instituto Nacional MRC de Pesquisa Médica, em Londres.


O principal avanço com este trabalho, diz ele, é a técnica de nano-padronização. "O campo ainda está emergindo”.


No entanto, ele acredita que a técnica é um avanço real. "Seria legal levar uma célula-tronco, em uma direção de desenvolvimento, e guardá-la para que ela possa se tornar outro tipo de célula novamente, usando apenas a técnica de padronização delas", disse ele. "Isso seria o prêmio Nobel".


Fonte: Guardian

Share:

Facebook

Sobre

Blog Archive