Células-tronco crescem aos milhares em superfície sintética

Cientistas desenvolveram uma superfície sintética onde células estaminais sobrevivem e continuam a se reproduzir.

taniager

23 Agosto 2010 | 09h00

Esta imagem mostra fileiras de células estaminais, as quais os pesquisadores do MIT fizeram crescer em uma superfície sintética. As células no topo (azul) são marcadas para revelar seus núcleos, enquanto que as células do meio e na fileira abaixo são marcadas por proteínas presentes em células pluripotentes. Crédito: cortesia de Y. Mei, K. Saha, R. Langer, R. Jaenisch, e D. G. Anderson.

Esta imagem mostra fileiras de células estaminais, as quais os pesquisadores do MIT fizeram crescer em uma superfície sintética. As células no topo (azul) são marcadas para revelar seus núcleos, enquanto que as células do meio e na fileira abaixo são marcadas por proteínas presentes em células pluripotentes. Crédito: cortesia de Y. Mei, K. Saha, R. Langer, R. Jaenisch, e D. G. Anderson.

As experiências realizadas com células-tronco têm demonstrado o grande potencial destas células para tratar uma vasta gama de doenças. Mas, os cientistas enfrentam uma grande dificuldade em fazê-las crescer em número suficiente e necessário para realizar estudos com seres humanos. A técnica atualmente utilizada para o crescimento de células estaminais envolve células ou proteínas provenientes de embriões de rato, o que poderia causar reações imunológicas em pacientes humanos.

Mas agora, cientistas do MIT desenvolveram uma superfície sintética, que não inclui nenhum material animal e permite que as células estaminais sobrevivam e continuem a reproduzir-se pelo menos por três meses. Com o novo material será possível produzir colônias de células idênticas e com as características desejadas.

Os cientistas reprogramam células embrionárias ou células do corpo para o estado imaturo, conhecido como estado de pluripotência, de forma a transformar células-tronco em células especializadas, que serão utilizadas para tratar qualquer tipo de doença. Para tanto, é preciso fazer com que milhões destas células estaminais cresçam em laboratórios por um longo período de tempo. 

Estudos anteriores já haviam sugerido que várias propriedades físicas e químicas das superfícies — incluindo rugosidade, rigidez e afinidade com água — poderia influenciar o crescimento de células-tronco.

No presente estudo, os pesquisadores criaram cerca de 500 polímeros (longas cadeias de moléculas de repetição) variando estas propriedades. Neles, fizeram crescer células estaminais e analisaram o desempenho de cada polímero.

Após correlacionar as características de superfície com o desempenho, eles descobriram que havia uma extensão ótima de superfície hidrofóbica (repelente à água), embora a rugosidade e a rigidez tivessem pouco efeito no crescimento celular.

Eles também ajustaram a composição dos materiais, incluindo proteínas incorporadas ao polímero. Eles descobriram que os melhores polímeros continham uma percentagem elevada de acrilatos, um ingrediente comum em plásticos, e foram revestidos com uma proteína chamada vitronectina, que estimula as células a se anexarem às superfícies.

Com a nova técnica, a equipe foi capaz de desenvolver grandes quantidades de células – na ordem de milhões.

O artigo, intitulado “Combinatorial development of biomaterials for clonal growth of human pluripotent stem cells” de Ying Mei, Krishanu Saha, Said R. Bogatyrev, Jing Yang, Andrew L. Hook, Z. Ilke Kalcioglu,Seung-Woo Cho, Maisam Mitalipova, Neena Pyzocha, Fredrick Rojas, Krystyn J. Van Vliet, Martyn C. Davies, Morgan R. Alexander, Robert Langer, Rudolf Jaenisch e Daniel G. Anderson, descreve o novo material e foi publicado na revista Nature Materials em 22  de agosto de 2010.´

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