De acordo com pesquisadores da Universidade de Zurique, os transplantes de células-tronco podem reparar danos causados por acidente vascular cerebral. Em experiências com ratos, o tratamento ajudou a gerar novos neurónios, a restaurar o movimento e a desencadear várias outras formas de reparação cerebral, um passo promissor em direção a tratamentos regenerativos para danos neurológicos.
O AVC é extremamente comum, afetando aproximadamente um em cada quatro adultos ao longo da vida. Cerca de metade das pessoas que sofrem com isso sobrevivem com problemas permanentes, como paralisia ou dificuldade para falar.
Essas deficiências podem ocorrer porque um acidente vascular cerebral priva partes do cérebro de oxigênio ou porque ocorre um sangramento que destrói as células cerebrais. Uma vez destruídas essas células, o dano tem sido tradicionalmente considerado permanente porque atualmente não existe tratamento capaz de reconstruir o tecido cerebral afetado.
“É por isso que é essencial adotar novas abordagens terapêuticas para uma possível regeneração cerebral após doenças ou acidentes”, afirma Christian Tackenberg, chefe científico da divisão do Grupo de Neurodegeneração do Instituto de Medicina Regenerativa da Universidade de Zurique (UZh).
Células-tronco podem ajudar a reconstruir o tecido cerebral
Uma abordagem possível envolve células-tronco neurais, que podem se desenvolver em muitos dos tipos de células encontradas no sistema nervoso.
Uma equipe de pesquisa liderada por Tackenberg e a pesquisadora de pós-doutorado Rebecca Weber testou essa ideia em dois estudos conduzidos em colaboração com um grupo liderado por Ruslan Rust, da Universidade do Sul da Califórnia.
Os resultados mostram que as células transplantadas fazem mais do que apenas substituir neurônios perdidos após um acidente vascular cerebral.
“Nossas descobertas mostram que as células-tronco neurais não apenas criam novos neurônios, mas também induzem outros processos de regeneração”, diz Tackenberg.
Células-tronco humanas tornam-se novos neurônios
Os pesquisadores usaram células-tronco neurais humanas capazes de produzir diferentes tipos de células do sistema nervoso. Essas células foram criadas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas, que são criadas pela reprogramação de células somáticas humanas normais para que ganhem a capacidade de se desenvolver em muitos tipos diferentes de células.
Depois disso, a equipe aplicou golpes permanentes nos ratos. O dano cerebral resultante foi projetado para se assemelhar a características importantes do acidente vascular cerebral em humanos.
Como as células transplantadas vieram de humanos, os camundongos foram geneticamente modificados para que o sistema imunológico não as rejeitasse.
Uma semana após a ocorrência do acidente vascular cerebral, os pesquisadores transplantaram células-tronco neurais diretamente em áreas danificadas do cérebro. Eles então usaram técnicas de imagem e análises bioquímicas para descobrir o que aconteceu.
“Descobrimos que as células-tronco sobreviveram a todo o período de análise de cinco semanas e que a maioria delas se transformou em neurônios, que na verdade também se comunicaram com células cerebrais pré-existentes”, diz Tackenberg.
A capacidade de se conectar com as células cerebrais existentes é particularmente importante porque a produção de novos neurônios por si só não restaurará necessariamente a função. Novas células também devem se tornar parte de uma rede neural funcional.
Cérebro mostra muitos sinais de reparo
Os pesquisadores encontraram evidências de que o tratamento produziu uma resposta curativa muito ampla.
Novos vasos sanguíneos se formaram no tecido cerebral danificado, os processos inflamatórios tornaram-se menos intensos e a integridade da barreira hematoencefálica melhorou.
A barreira hematoencefálica é uma fronteira protetora rigidamente controlada que separa o sangue circulante do tecido cerebral. Danos a esta barreira podem contribuir para inflamação e lesões adicionais após acidente vascular cerebral.
“Nossa análise vai muito além do escopo de outros estudos, que focaram nos efeitos imediatos logo após o transplante”, explica Tackenberg.
Mais importante ainda, juntamente com as mudanças biológicas, houve também melhorias na forma como os animais se moviam.
O transplante de células-tronco reverteu o comprometimento motor causado por acidente vascular cerebral em ratos. Os pesquisadores mediram essas melhorias em parte usando análises dos padrões de caminhada dos animais apoiadas por IA.
Esperar uma semana pode melhorar a terapia com células-tronco
Os pesquisadores finalmente projetaram os experimentos tendo em mente o tratamento humano.
Por exemplo, as células-tronco foram produzidas sem reagentes derivados de animais. Evitar ingredientes de origem animal pode ser importante no desenvolvimento de tratamentos para uso humano, pois isso pode reduzir potenciais complicações regulatórias e de segurança.
A equipe da Universidade de Zurique criou um protocolo de produção definido em colaboração com o Centro de Pesquisa e Aplicação de Células iPS (CIRA) da Universidade de Kyoto.
Uma informação importante sobre o tempo também veio à tona no segundo estudo. Os pesquisadores descobriram que o transplante de células-tronco funcionou melhor quando foi realizado uma semana após o acidente vascular cerebral, e não imediatamente após.
Esse atraso poderia tornar a abordagem significativamente mais fácil de usar em um ambiente clínico. Os médicos terão mais tempo para preparar tratamentos, em vez de precisar ministrar tratamentos durante o período de emergência imediato após um acidente vascular cerebral.
Pesquisadores trabalham em testes em humanos
Apesar das descobertas encorajadoras, os investigadores sublinham que vários obstáculos ainda precisam de ser resolvidos antes que a terapia possa ser amplamente testada em pessoas.
“Precisamos minimizar os riscos e simplificar a aplicação potencial em humanos”, afirma.
Uma preocupação é o crescimento descontrolado de células-tronco dentro do cérebro. O grupo de Tackenberg, novamente trabalhando com Ruslan Rust, está desenvolvendo uma espécie de interruptor de segurança para evitar que isso aconteça.
A equipe também está explorando uma forma menos invasiva de entregar as células.
Em vez de transplantar células-tronco diretamente no tecido cerebral, os pesquisadores estão desenvolvendo uma abordagem de injeção endovascular. Isto envolveria a entrega de células através de vasos sanguíneos e poderia ser muito mais prático do que realizar um enxerto cerebral.
Já existe precedente para a prossecução da terapia com células estaminais induzidas em ensaios em humanos. De acordo com Tackenberg, os primeiros ensaios clínicos utilizando células-tronco induzidas para tratar a doença de Parkinson estão em andamento no Japão.
“O AVC pode ser uma das próximas doenças para as quais os ensaios clínicos se tornarão possíveis”.
