As novas estrelas da pesquisa em medicina regenerativa, as células-tronco iPS ou da terceira via, acabam de sofrer seu primeiro tropeço sério. O processo de reprogramação usado para obtê-las a partir de simples células da pele não é perfeito: as células-tronco iPS preservam em seu genoma certa memória de sua origem adulta, e essas marcas persistem em qualquer órgão ou tecido que delas derivar. O problema terá de ser resolvido antes de se poder usar esses tecidos para transplantes, que é a grande esperança que estas técnicas representam para o tratamento das doenças neurodegenerativas e auto-imunes, a diabetes e outras doenças hoje incuráveis.

A reportagem é de Javier Sampedro e está publicada no jornal espanhol El País, 02-02-2011. A tradução é do Cepat.

Desde a sua descoberta há quatro anos pelo pesquisador japonês Shinya Yamanaka, da Universidade de Kyoto, as células iPS (induced pluripotent stem cells, ou células-tronco de pluripotência induzida) revolucionaram a pesquisa em medicina regenerativa. São obtidas atrasando o relógio (reprogamando) de simples células da pele ou o cabelo de um paciente, mas são tão versáteis quanto as células-tronco embrionárias.

Após alguns anos de avanços cheios de promessas sobre as células iPS, uma equipe dirigida por Joseph Ecker, do Instituto Salk da Califórnia, descobriu agora um problema inesperado. O processo de reprogramação que transforma as células da pele em células-tronco não apaga por completo o programa genético das primeiras. Alguns pontos quentes (hotspots) do genoma persistem em seu estado de pele adulta, e seguem assim inclusive depois que os cientistas converterem as células iPS em outros tipos de tecidos aptos para transplantes.

O trabalho é apresentado na Nature, e um de seus autores é James Thomson, o embriólogo da Universidade de Winsconsin que obteve em 1998 as primeiras células-tronco de embriões humanos e abriu assim um novo continente para a medicina regenerativa.

Apesar da grande promessa das células iPS, as linhas de pesquisa que agora mesmo estão mais perto de uma aplicação clínica se baseiam em células-tronco embrionárias. E também foram estas as que foram afetadas por uma interrupção judicial nos Estados Unidos. O conservadorismo religioso se opõe a estas células porque implicam a destruição de embriões humanos de duas semanas congeladas nas clínicas de fertilidade. As células iPS não requerem esse passo.

Os problemas de reprogramação detectados por Ecker têm relação com uma das áreas de pesquisa mais ativas da biomedicina atual: a epinegética. Durante o desenvolvimento embrionário, as células são designadas a um destino segundo sua posição, mas depois devem recordá-lo enquanto se movem e proliferam.

Essa memória não está inscrita na sequência do DNA (ccatatgg...), mas em outras moléculas que se encontram em uma camada adicional, e por isso é chamada de epigenética (em cima dos genes, literalmente). As principais dessas moléculas são proteínas chamadas histonas e o radical mais simples da química orgânica, o metilo (-CH3), que pode aderir tanto às histonas como ao próprio DNA. Em comum, a metilação de um gene em uma célula conduz à sua inativação em todas as células que dela descendem: daí a memória.

Ecker e seus colegas examinaram pela primeira vez os metilomas, ou perfis de metilação do genoma, de cinco linhas células iPS humanas mantidas em cultivo, e os compararam com os de células-tronco embrionárias, células-tronco adultas (aquelas que removem certos órgãos do adulto, como a pele) e outros tipos celulares diferenciados (especializados) a partir dos anteriores.

Os resultados mostram que a maior parte do metiloma das células iPS é idêntico ao das células-tronco embrionárias, como era de se esperar dado o idêntico potencial de desenvolvimento de ambas. Mas não inteiramente: por um lado, o metiloma difere um pouco entre algumas linhas iPS e outras. E todas elas diferem das células embrionárias em várias zonas do genoma. Sobretudo, perto das pontas dos cromossomos (telômeros) e de outras zonas (centrômeros) essenciais para a distribuição equitativa do material genético entre as duas células filhas.

O método de reprogramação descoberto por Yamanaka é muito simples: consiste em acrescentar às células da pele tão somente quatro genes, ou seja, as cinco proteínas que esses genes fabricam. Esta simplicidade é muito desejada no caso de estas técnicas forem algum dia chamadas à prática clínica.

Mas algumas das imperfeições que as iPS mostram em seus perfis de metilação – ou no estado epigenético do genoma – se devem a que esse processo de reprogramação é imperfeito. Ou seja, que algumas das zonas do genoma que estão metiladas nas células originais da pele seguem estando nas células iPS reprogramadas a partir delas. Mas não estão nas células-tronco embrionárias. É a primeira diferença importante encontrada entre estes dois tipos de células, e é uma chamada à precaução para os cientistas do setor.