E se você pudesse reprogramar suas células? Ou seja, pegar uma célula ainda indiferenciada, e transformá-la em qualquer célula especializada, como por exemplo, células neurais.

Esta é a promessa do Mogrify, um sistema preditivo que aliou a ciência computacional à matemática. Ele abre a porta para uma ampla gama de tratamentos de saúde e de condições médicas, como o câncer, regeneração de membros e substituição de órgãos danificados.

Desenvolvido por uma equipe internacional de pesquisadores da Faculdade de Medicina Duke-NUS, em Singapura, da Universidade de Bristol, no Reino Unido, da Universidade de Monash, na Austrália, e da RIKEN, no Japão, a nova pesquisa com o Mogrify foi publicada semana passada na revista Nature Genetics.

“O Mogrify, é um recurso de bioinformática que permitirá contornar a necessidade de criar células-tronco.” – Julian Gough, professor de bioinformática da Universidade de Bristol.

O sistema prevê como criar qualquer célula humana a partir de outro tipo de célula, sem a necessidade de experimentação envolvendo tentativas e erros. Isso representa um avanço na transformação de células humanas.

Transdiferenciação

A transdiferenciação – o processo de conversão de uma célula para outro tipo de célula, sem passar por um estado pluripotente – tem uma grande promessa para a medicina regenerativa.

Assumindo que todas as células possuem o mesmo código genético, uma célula já diferenciada presumivelmente pode transdiferenciar-se para qualquer outro tipo de célula do organismo.

Como exemplo, células do fígado podem ser induzidas a transdiferenciarem-se para células pancreáticas secretoras de insulina.

Porém, a identificação de fatores-chave de transcrição para a reprogramação é atualmente limitada em função dos custos dos testes experimentais, que são exaustivos, pois envolve conjuntos de fatores plausíveis. Essa é uma abordagem que dificulta o escalonamento, ou seja, a produção em massa de células.

Escala

O Mogrify substitui a experimentação complexa e demorada por um algoritmo numérico. Ele prevê corretamente os fatores de transcrição utilizados na transdiferenciação.

Segundo os pesquisadores, o sistema combina dados de expressão gênica com informações da rede para prever os fatores de reprogramação necessários para induzir a conversão de células. Eles aplicaram o sistema em 173 tipos de células humanas e 134 tecidos, definindo um atlas de reprogramação celular.

É por isso que o Dr. Rackham, autor principal do artigo, o descreve como sendo análogo a um “atlas mundial” permitindo mapear novos territórios em que as células humanas poderiam ser convertidas.

A imagem mostra o resultado da conversão de fibroblastos em queratinócitos usando o algoritmo Mogrify. (Crédito: Nature Genetics e Rackham et al.)

Em essência, o Mogrify dá aos cientistas a capacidade de prever como uma célula estaminal pluripotente (célula indiferenciada) pode ser utilizada para criar qualquer outro tipo de célula, e com isso, tratar uma ampla variedade de doenças.

Em dois ensaios, o Mogrify previu com sucesso a conversão correta de células humanas, já na primeira tentativa.

Para a equipe de pesquisadores esse é um mecanismo prático e eficiente para implementar sistematicamente novas conversões celulares. Além disso, eles deixaram o Mogrify disponível online para outros pesquisadores e cientistas, o que pode torná-lo mais refinado e preciso ao longo do tempo.

O futuro

A equipe planeja concentrar a aplicação do Mogrify na medicina translacional. Eles querem aplicar o algoritmo para ajudar a desenvolver tratamentos para doenças específicas, como o câncer.

As futuras implicações médicas deste avanço na reprogramação celular não são difíceis de imaginar. Diversas doenças poderão ser tratadas, da artrite à degeneração macular. Órgãos inteiros poderão se regenerar a partir de suas próprias células.

A expectativa e a qualidade de vida pode aumentar com esse novo algoritmo. E isso pode acontecer dentro de poucos anos.

Fonte: MedicalXpress