O medo do envelhecimento está muito ligado às doenças que vão surgindo com o desgaste do corpo. Há uma técnica, porém, com potencial para reverter mazelas como enfraquecimento muscular e perda de funções de órgãos. Por meio de reprogramação celular, cientistas dos Estados Unidos atingiram esse objetivo em ratos. Os resultados do trabalho, publicados na última edição da revista internacional Cell, surgem como uma esperança na busca pelo rejuvenescimento humano.
Os autores da pesquisa partiram de investigações anteriores voltadas para a capacidade de renovar células por meio da reprogramação. “Demonstramos em 2012 que essa técnica poderia rejuvenescer células de pacientes que sofrem de síndrome de progeria in vitro, e o objetivo passou a ser testar essa abordagem in vivo”, conta ao Correio Izpisua Belmonte, um dos autores e professor no Laboratório de Expressão Genética do Instituto Salk.
A equipe usou como base da reprogramação quatro genes chamados fatores Yamanaka. A escolha se deu porque eles podem ser transformados em células-tronco embrionárias, estruturas funcionais mais jovens e que conseguem se transformar em qualquer tipo de célula presente no corpo humano. Outro cuidado foi optar por um modelo animal em que diferenças relacionadas à idade pudessem ser percebidas sem dificuldade. “Usamos um padrão de roedor com envelhecimento prematuro, que carrega a mesma mutação que os pacientes com progeria humana”, explica o autor.
Na primeira etapa, os cientistas aplicaram os fatores Yamanaka no genoma de células da pele dos ratos de uma forma branda, para que os efeitos fossem de curta duração. Como resultado, observaram reversão de marcas de envelhecimento múltiplas. Em seguida, a equipe usou o mesmo método de reprogramação em ratos vivos com progeria, e o resultado também foi positivo. “A expressão dos fatores de reprogramação nesses camundongos melhorou as características associadas à idade em muitos órgãos e estendeu a vida útil dos animais em 30%”, detalha Belmonte.
Na última etapa, os cientistas testaram a intervenção em cobaias sem a doença e velhas. Nelas, a reprogramação genética resultou na melhoria de dois tecidos defeituosos. “Utilizamos animais de um ano de idade com uma cópia dos fatores Yamanaka inseridos no genoma e demonstramos que a intervenção melhorou a capacidade de regeneração do pâncreas e de músculos após lesões”, relatou Belmonte.
Segundo os pesquisadores, o rejuvenescimento dos ratos ocorreu pelo fato de os fatores de reprogramação Yamanaka induzirem alterações no epigenoma. “O epigenoma é a coleção de marcas químicas de nossos genes que controlam a expressão gênica. À medida que envelhecemos, nosso epigenoma muda e algumas dessas marcas epigenéticas aumentam, diminuem ou são modificadas”, explica Belmonte. “Nossa hipótese é que a reprogramação está restaurando essas marcas químicas para um estado mais jovem, transformando-o em um programa epigenético jovem.”
Gustavo Guida, geneticista do Laboratório Exame de Brasília, avalia os resultados do trabalho norte-americano como inovadores. “É uma aplicação bastante direta e que possui muito potencial, já que estamos falando de envelhecimento, algo que ocorre com todas as células e que reduz a saúde. O ganho detectado nos ratos, de 30% de extensão de vida, é algo muito animador. Se compararmos com uma pessoa que tem expectativa de 90 a 100 anos, podemos adicionar mais 30 anos nesse período”, destaca o especialista.
Efeito adverso
Geralmente, o uso de células de laboratório em um organismo inteiro pode gerar tumores. Para os pesquisadores, essa complicação não foi registrada nas cobaias graças à escolha por efeitos de curta duração. Por conta desse risco de surgimento de cânceres, os investigadores buscam substâncias que possam substituir os fatores Yamanaka. “Agora, tentaremos desenvolver novas formas de alcançar rejuvenescimento celular usando produtos químicos e pequenas moléculas que induzam a reprogramação celular. Além disso, estamos nos concentrando no rejuvenescimento de tecidos e órgãos específicos e pretendemos investigar quais deles impulsionam mais o envelhecimento”, detalha Belmonte.
As futuras substâncias, acreditam, podem render intervenções com potencial suficiente para serem testados em humanos. “Nessa linha, esses produtos químicos poderão ser administrados em cremes ou injeções para rejuvenescer a pele, os músculos ou os ossos. Nós pensamos que essas aproximações químicas sejam usadas em testes clínicos em cerca de 10 anos”, adianta o autor.
Para Guida, por mais que ainda distantes da clínica, os resultados do estudo norte-americano prometem ganhos importantes à área médica. “Anos atrás, acreditávamos que o sequenciamento genômico era algo trabalhoso, difícil de ser conquistado, mas hoje já usamos essa tecnologia em laboratórios, compara. “Por mais que uma técnica de reprogramação celular como essa pareça distante, não podemos descartá-la como um possível tratamento no futuro.”
Os autores da pesquisa partiram de investigações anteriores voltadas para a capacidade de renovar células por meio da reprogramação. “Demonstramos em 2012 que essa técnica poderia rejuvenescer células de pacientes que sofrem de síndrome de progeria in vitro, e o objetivo passou a ser testar essa abordagem in vivo”, conta ao Correio Izpisua Belmonte, um dos autores e professor no Laboratório de Expressão Genética do Instituto Salk.
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Na primeira etapa, os cientistas aplicaram os fatores Yamanaka no genoma de células da pele dos ratos de uma forma branda, para que os efeitos fossem de curta duração. Como resultado, observaram reversão de marcas de envelhecimento múltiplas. Em seguida, a equipe usou o mesmo método de reprogramação em ratos vivos com progeria, e o resultado também foi positivo. “A expressão dos fatores de reprogramação nesses camundongos melhorou as características associadas à idade em muitos órgãos e estendeu a vida útil dos animais em 30%”, detalha Belmonte.
Na última etapa, os cientistas testaram a intervenção em cobaias sem a doença e velhas. Nelas, a reprogramação genética resultou na melhoria de dois tecidos defeituosos. “Utilizamos animais de um ano de idade com uma cópia dos fatores Yamanaka inseridos no genoma e demonstramos que a intervenção melhorou a capacidade de regeneração do pâncreas e de músculos após lesões”, relatou Belmonte.
Segundo os pesquisadores, o rejuvenescimento dos ratos ocorreu pelo fato de os fatores de reprogramação Yamanaka induzirem alterações no epigenoma. “O epigenoma é a coleção de marcas químicas de nossos genes que controlam a expressão gênica. À medida que envelhecemos, nosso epigenoma muda e algumas dessas marcas epigenéticas aumentam, diminuem ou são modificadas”, explica Belmonte. “Nossa hipótese é que a reprogramação está restaurando essas marcas químicas para um estado mais jovem, transformando-o em um programa epigenético jovem.”
Gustavo Guida, geneticista do Laboratório Exame de Brasília, avalia os resultados do trabalho norte-americano como inovadores. “É uma aplicação bastante direta e que possui muito potencial, já que estamos falando de envelhecimento, algo que ocorre com todas as células e que reduz a saúde. O ganho detectado nos ratos, de 30% de extensão de vida, é algo muito animador. Se compararmos com uma pessoa que tem expectativa de 90 a 100 anos, podemos adicionar mais 30 anos nesse período”, destaca o especialista.
Efeito adverso
Geralmente, o uso de células de laboratório em um organismo inteiro pode gerar tumores. Para os pesquisadores, essa complicação não foi registrada nas cobaias graças à escolha por efeitos de curta duração. Por conta desse risco de surgimento de cânceres, os investigadores buscam substâncias que possam substituir os fatores Yamanaka. “Agora, tentaremos desenvolver novas formas de alcançar rejuvenescimento celular usando produtos químicos e pequenas moléculas que induzam a reprogramação celular. Além disso, estamos nos concentrando no rejuvenescimento de tecidos e órgãos específicos e pretendemos investigar quais deles impulsionam mais o envelhecimento”, detalha Belmonte.
As futuras substâncias, acreditam, podem render intervenções com potencial suficiente para serem testados em humanos. “Nessa linha, esses produtos químicos poderão ser administrados em cremes ou injeções para rejuvenescer a pele, os músculos ou os ossos. Nós pensamos que essas aproximações químicas sejam usadas em testes clínicos em cerca de 10 anos”, adianta o autor.
Para Guida, por mais que ainda distantes da clínica, os resultados do estudo norte-americano prometem ganhos importantes à área médica. “Anos atrás, acreditávamos que o sequenciamento genômico era algo trabalhoso, difícil de ser conquistado, mas hoje já usamos essa tecnologia em laboratórios, compara. “Por mais que uma técnica de reprogramação celular como essa pareça distante, não podemos descartá-la como um possível tratamento no futuro.”