Fórmula de droga simples regenera células cerebrais
Os pesquisadores deram um passo à frente na busca por uma pílula que possa recuperar a função cerebral perdida por derrames, lesões cerebrais e condições como a doença de Alzheimer.
Cientistas da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State) em State College converteram células gliais em neurônios funcionais usando uma combinação de apenas quatro pequenas moléculas.
As células gliais, entre outras coisas, podem apoiar e proteger os neurônios, que são células que realizam as funções mentais do cérebro.
Em um novo artigo de estudo que agora aparece na revista Relatórios de células-tronco, os pesquisadores descrevem como seus neurônios convertidos sobreviveram por mais de 7 meses em culturas de laboratório.
Os novos neurônios também mostraram capacidade de funcionar como células cerebrais normais. Eles formaram redes e se comunicaram entre si usando sinais elétricos e químicos.
As células gliais proliferam após a lesão
O autor sênior do estudo, Gong Chen, que é professor de biologia na Penn State, explica que os neurônios não se regeneram quando o tecido cerebral é danificado.
“Em contraste”, acrescenta ele, “as células da glia, que se agrupam em torno do tecido cerebral danificado, podem proliferar após a lesão cerebral”.
Em seu estudo, ele e sua equipe explicam como as células da glia formam cicatrizes que protegem os neurônios de novas lesões.
No entanto, devido à sua presença constante, as cicatrizes gliais também bloqueiam o crescimento de novos neurônios e a transmissão de sinais entre eles.
Tentativas anteriores de restaurar a regeneração de neurônios removendo as cicatrizes gliais tiveram "sucesso limitado", observam os autores do estudo.
O professor Chen acredita que “a melhor maneira de restaurar as funções neuronais perdidas” é criar novos neurônios a partir das células gliais próximas aos neurônios mortos.
Reprogramação de astrócitos em neurônios
Em um trabalho anterior, o professor Chen e sua equipe mostraram que era possível “reprogramar quimicamente” um tipo de célula glial chamada astrócitos em neurônios usando nove pequenas moléculas em uma determinada sequência. No entanto, quando exploraram como traduzir o método do laboratório para a clínica, perceberam que era muito complicado.
Portanto, o objetivo do novo estudo era encontrar uma combinação menor de moléculas que podem reprogramar astrócitos em neurônios funcionais de uma forma mais direta.
Os pesquisadores testaram centenas de combinações até encontrarem uma fórmula eficaz composta por “quatro drogas essenciais”.
“Ao usar quatro moléculas”, explica o autor do primeiro estudo Jiu-Chao Yin, que é um estudante de graduação em biologia na Penn State, “que modulam quatro vias de sinalização críticas em astrócitos humanos, podemos transformar astrócitos humanos com eficiência - até 70 por cento - em neurônios funcionais. ”
A equipe também testou o efeito de eliminar uma das quatro moléculas da fórmula. Nenhuma fórmula de três medicamentos, entretanto, foi tão eficaz quanto a versão de quatro medicamentos. Na verdade, a melhor combinação de três medicamentos foi 20% menos eficaz do que a de quatro medicamentos.
Usar apenas uma das moléculas não foi suficiente para converter os astrócitos em neurônios.
Alternativa simples para terapia genética
O professor Chen e seus colegas têm trabalhado na regeneração de neurônios há algum tempo. Antes de recorrer à reprogramação química, eles haviam feito experiências com terapia genética.
No entanto, eles concluíram que uma abordagem de terapia genética, que poderia custar cerca de US $ 500.000 por pessoa, seria muito cara. Além disso, a aplicação da terapia genética requer técnicas e conhecimentos sofisticados e avançados.
O Prof. Chen explica que a principal vantagem da abordagem de programação química é que “uma pílula contendo pequenas moléculas poderia ser amplamente distribuída no mundo, mesmo alcançando áreas rurais sem sistemas hospitalares avançados”.
Além disso, ele e sua equipe descobriram que injetar as quatro drogas em ratos adultos aumentou a geração de novas células cerebrais no hipocampo, que é uma região do cérebro que desempenha um papel na memória.
Muito mais trabalho pela frente
Os autores do estudo apontam que as descobertas são apenas um passo à frente em direção à regeneração de neurônios em uma pílula. Ainda há muito trabalho a fazer no desenvolvimento da fórmula certa, principalmente no que diz respeito ao “empacotamento e entrega” das pequenas moléculas.
Além de confirmar sua eficácia, os pesquisadores também precisam explorar os efeitos colaterais e a segurança dos medicamentos.
Eles estão confiantes, no entanto, de que sua nova fórmula de quatro medicamentos um dia realizará seu potencial como um tratamento direto para pessoas que perdem a função neuronal devido a lesão cerebral, derrame e doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer.
“Meu maior sonho é desenvolver um sistema simples de administração de drogas, como uma pílula, que possa ajudar pacientes com derrame e Alzheimer em todo o mundo a regenerar novos neurônios e restaurar suas capacidades perdidas de aprendizado e memória.
Prof. Gong Chen
