AVANÇO NA COMPREENSÃO DE COMO AS CÉLULAS-TRONCO SE TORNAM ESPECIALIZADAS.

Cientistas da Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (PAS) fizeram um grande avanço na compreensão de como as células de um organismo, que contêm a mesma informação genética, vem a ser tão diversas. Um estudo publicado na Molecular Cell mostra que uma proteína chamada OCT4 reduz a gama de tipos de células que as células-tronco podem se tornar. A descoberta pode ter impacto em esforços para a produção de tipos específicos de células para terapias futuras e tratar uma ampla gama de doenças, bem como auxiliar a compreensão de quais células são afetadas por fármacos que influenciam a especialização celular.

Vista microscópica da fluorescência de células da pele humana (imagem). Crédito: © Vasyukova / Fotolia

Vista microscópica da fluorescência de células da pele humana (imagem).
Crédito: © Vasyukova / Fotolia

“Nós descobrimos que a proteína específica de células-tronco OCT4 e que determinados genes, quando ativados, levam a célula a se diferenciar, ou tornar-se mais especializada”, disse Laszlo Nagy, MD, Ph.D., professor e diretor do Genomic Control of Metabolism Program e autor sênior do estudo. “Esta atividade leva a personalização de sinais de respostas das células-tronco que induzem a diferenciação e faz com que o processo genético subjacente seja mais eficaz”.

Questões de diferenciação

Um organismo – tal como um humano – desenvolve-se a partir de uma forma mais simples, que vai desde o início da maturidade, onde suas células de transição de um estado altamente flexíveis – células-tronco – a tipos mais especializados que compõem seus tecidos. Muitos laboratórios estão tentando recapitular este processo para gerar tipos específicos de células que podem ser transplantadas em pacientes para tratar uma doença. Por exemplo, as células β-pancreáticas podem tratar a diabetes, e neurônios que produzem dopamina poderia tratar a doença de Parkinson.

O que faz OCT4

OCT4 é um fator de transcrição – uma proteína que regula a atividade de um gene – que mantém a capacidade das células-tronco em dar origem a qualquer tecido no corpo. OCT4 trabalha sentado sobre o DNA e recrutando fatores que ajudem a iniciar ou reprimir a leitura de genes específicos.

O novo estudo mostra que, em determinados genes, OCT4 também colabora com fatores de transcrição que são ativados por sinais externos, tais como o receptor de ácido retinóico (vitamina A) (RAR) e β-catenina, para ligar os seus respectivos genes. A vitamina A converte células-tronco para precursores neuronais, e ativação de β-catenina por Wnt pode apoiar a pluripotência ou promover a diferenciação não-neural, dependendo de outros sinais estarem presentes. O recrutamento desses fatores ‘Primos’ é um subconjunto dos genes cujos fatores de resposta-sinal podem ser ativados.

A grande imagem

“Nossos resultados sugerem um princípio geral de como o mesmo sinal de diferenciação induz transições distintas em vários tipos de células”, acrescentou Nagy. “Enquanto que em células-tronco, o OCT4 recruta RAR a genes neuronais, nas células da medula óssea, um outro fator de transcrição recrutar RAR com os genes para o programa de granulócitos. Quais fatores determinam os efeitos de sinais de diferenciação de células de medula óssea – e outros tipos de células – continua a ser determinado”.

Próximos passos

“Em certo sentido, nós encontramos o código para as células-tronco que liga a entrada – sinais, como a vitamina A e Wnt – para a saída – tipo de célula”, disse Nagy. “Agora pretendemos explorar se outros fatores de transcrição se comportam de forma semelhante ao OCT4 – isto é, encontrar o código em tipos de células mais maduras.

“Se outros fatores também têm essa dupla função – tanto manter o estado atual e de ativação de certos genes para responder aos sinais externos – podemos responder a uma pergunta-chave na biologia do desenvolvimento e avançar no campo da pesquisa com células-tronco.”
Esta pesquisa foi realizada em colaboração com cientistas da Universidade de Debrecen, na Hungria, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, o Instituto Max Planck de Genética Molecular, da Universidade de Würzburg eo Delbrück Centro Max de Medicina Molecular, na Alemanha, o Institut de Génomique na França, e Weill Cornell Medical College, e apoiada por doações do Fundo húngaro Investigação Científica, o Programa Brain Research húngara, e os Institutos Nacionais de Saúde.

Jornal Referência:
1. Zoltan Simandi, Attila Horvath, Lyndsey C. Wright, Ixchelt Cuaranta-Monroy, Isabella De Luca, Katalin Karolyi, Sascha Sauer, Jean-Francois Deleuze, Lorraine J. Gudas, Shaun M. Cowley, Laszlo Nagy. OCT4 Acts as an Integrator of Pluripotency and Signal-Induced Differentiation. Molecular Cell, 2016; DOI: 10.1016/j.molcel.2016.06.039

Fonte: Science Daily

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