A alquimia da cura: pesquisadores transformam feridas abertas em pele

A alquimia da cura: pesquisadores transformam feridas abertas em pele

Cientistas da Salk desenvolvem nova técnica para curar grandes úlceras reprogramando células da ferida em células da pele

LA JOLLA - A cirurgia plástica para tratar grandes úlceras cutâneas, inclusive aquelas observadas em pessoas com queimaduras graves, escaras ou doenças crônicas como diabetes, pode um dia ser coisa do passado. Cientistas do Instituto Salk desenvolveram uma técnica para converter diretamente as células de uma ferida aberta em novas células da pele. A abordagem baseia-se na reprogramação das células para um estado semelhante ao das células-tronco e pode ser útil para curar danos à pele, combater os efeitos do envelhecimento e nos ajudar a entender melhor o câncer de pele.

“Nossas observações constituem uma prova inicial de princípio para a regeneração in vivo de todo um tecido tridimensional como a pele, não apenas tipos de células individuais como mostrado anteriormente”, diz Salk Professor Juan Carlos Izpisua Belmonte, titular da cadeira Roger Guillemin e autor sênior do novo artigo, publicado na revista Natureza em 5 de setembro de 2018. “Esse conhecimento pode não apenas ser útil para melhorar o reparo da pele, mas também servir para orientar estratégias regenerativas in vivo em outras situações patológicas humanas, bem como durante o envelhecimento, em que o reparo tecidual é prejudicado.”

Úlceras cutâneas - feridas que podem se estender por várias camadas da pele - geralmente são tratadas cirurgicamente, transplantando a pele existente para cobrir a ferida. No entanto, quando a úlcera é especialmente grande, pode ser difícil para os cirurgiões enxertar pele suficiente. Nesses casos, os pesquisadores são capazes de isolar as células-tronco da pele de um paciente, cultivá-las em laboratório e transplantá-las de volta para o paciente. No entanto, tal procedimento requer um longo período de tempo, o que pode colocar em risco a vida do paciente e, por vezes, não é eficaz.

Izpisua Belmonte e Salk Research Associate Masakazu Kurita, que tem experiência em cirurgia plástica, sabiam que uma etapa crítica na recuperação de feridas era a migração - ou transplante - de queratinócitos basais para feridas. Essas células semelhantes a células-tronco atuam como precursoras dos diferentes tipos de células da pele. Mas feridas grandes e graves que perderam várias camadas de pele não têm mais queratinócitos basais. E mesmo quando essas feridas cicatrizam, as células que se multiplicam na área estão envolvidas principalmente no fechamento da ferida e na inflamação, em vez de reconstruir a pele saudável.

Izpisua Belmonte e Kurita queriam converter diretamente essas outras células em queratinócitos basais – sem nunca retirá-los do corpo. “Decidimos fazer pele onde não havia pele para começar”, diz Kurita.

Os pesquisadores primeiro compararam os níveis de diferentes proteínas dos dois tipos de células (inflamação e queratinócitos) para ter uma noção do que eles precisariam mudar para reprogramar as identidades das células. Eles identificaram 55 “fatores de reprogramação” (proteínas e moléculas de RNA) que estavam potencialmente envolvidos na definição da identidade distinta dos queratinócitos basais. Então, por meio de tentativa e erro e mais experimentos em cada potencial fator de reprogramação, eles reduziram a lista a quatro fatores que poderiam mediar a conversão em queratinócitos basais.

Quando a equipe tratou topicamente úlceras cutâneas em camundongos com os quatro fatores, as úlceras desenvolveram pele saudável (conhecida como epitélio) em 18 dias. Com o tempo, o epitélio se expandiu e se conectou à pele ao redor, mesmo em grandes úlceras. Três e seis meses depois, as células geradas se comportaram como células saudáveis ​​da pele em uma série de testes moleculares, genéticos e celulares.

Os pesquisadores estão planejando mais estudos para otimizar a técnica e começar a testá-la em modelos adicionais de úlceras.

“Antes de ir para a clínica, temos que fazer mais estudos sobre a segurança a longo prazo de nossa abordagem e aumentar ao máximo a eficiência”, diz Kurita.

Além de Kurita e Izpisua Belmonte, os autores do novo artigo foram Toshikazu Araoka, Tomoaki Hishida, David D. O'Keefe, Yuta Takahashi, Akihisa Sakamoto, Masahiro Sakurai, Keiichiro Suzuki, Jun Wu, Mako Yamamoto, Reyna Hernandez-Benitez, Alejandro Ocampo, Pradeep Reddy e Maxim Nikolaievich Shokhirev do Salk Institute; Pierre Magistretti da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah; Estrella Núñez Delicado da Universidade Católica San Antonio de Murcia; e Hitomi Eto e Kiyonori Harii da Escola de Medicina da Universidade Kyorin.

O trabalho e os pesquisadores envolvidos foram apoiados por doações do Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia do Japão (MEXT); Universidade Kyorin; a Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência; a Fundação Memorial Uehara; o Instituto Nacional do Câncer; a Fundação de Caridade G. Harold e Leila Y. Mathers; Leona M. e Harry B. Helmsley Charitable Trust; A Fundação Moxie; A Fundação Evergreen; Fundação Dr. Pedro Guillen; e Universidade Católica San Antonio de Murcia.