A terapia com células-tronco e as vacinas

Embora as vacinas contra a Covid-19 tenham dominado as manchetes, outras vacinas importantes foram desenvolvidas. Elas têm como alvo a malária, o vírus sincicial respiratório, a fibrose cística, a obesidade, várias doenças metabólicas (incluindo diabetes), a insuficiência cardíaca, a endometriose, o lúpus, a doença inflamatória intestinal, a dermatite atópica e muitos tipos de câncer^1-2. Houve até mesmo vacinas que reverteram o envelhecimento em camundongos^3-6. Elas removem células perigosas que se tornaram senescentes em vez de morrer. A boa saúde depende, em parte, da decomposição e regeneração contínuas de células, organelas, proteínas e outras partes das células.

Somos organismos complexos, autorregeneradores e autopoiéticos, cujos corpos são ecossistemas que vivem em ecossistemas maiores. A vida é sustentada por uma rede de processos de produção, na qual a função de quase todos os componentes é participar da produção ou transformação de si mesmos e dos outros componentes da rede^7-8. Uma visão sistêmica da vida e da saúde incentiva a busca de interações dentro dos sistemas, em vez de reduzir a vida a uma máquina que consiste em componentes separados. Por exemplo, o sistema nervoso, o sistema imunológico e o sistema endócrino não devem ser considerados sistemas independentes. Em vez disso, eles formam um sistema neuroendócrino. Ele inclui não apenas os órgãos tradicionalmente considerados parte do sistema endócrino (como o pâncreas), mas também os ossos, o tecido adiposo, os músculos, os rins e o sistema linfático.

A importância das células-tronco na medicina moderna foi descrita recentemente nesta revista⁹. As células-tronco reabastecem as células mortas. As células-tronco reparam e mantêm músculos, ossos e nosso sistema imunológico neuroendócrino. Mitocôndrias, ribossomos e outras organelas saudáveis são muito importantes para regular as funções vitais de todas as células. As principais proteínas devem ser quebradas e refeitas quando necessário. Assim como o corpo inteiro precisa manter a homeostase geral, as células dentro dele precisam manter uma rede equilibrada de homeostase proteica (proteostase)¹⁰. As proteínas são produzidas em uma organela chamada o ribossomo. As proteínas devem se dobrar em suas estruturas tridimensionais adequadas para manter a saúde. As proteínas mal dobradas podem formar placas que levam a danos oxidativos e doenças como o mal de Alzheimer. As proteínas adequadamente dobradas que controlam o metabolismo celular devem ser degradadas quando não são necessárias. Tanto as proteínas mal dobradas quanto as normais podem ser degradadas por uma organela chamada a proteassoma. A energia necessária para esses e outros processos celulares essenciais é fornecida pelas mitocôndrias. Juntas, elas mantêm uma proteostase saudável. A perda da proteostase e a exaustão das células-tronco são duas das marcas registradas do envelhecimento¹⁰. A homeostase das células-tronco é mantida pelo controle da tradução do ARN em proteínas nos ribossomos e pela quebra das proteínas nos proteossomos quando necessário. Há também uma camada de controle acima do ADN (genoma), chamada epigenoma. Ela pode ativar ou desativar a transcrição do ADN em ANR ao anexar ou remover marcadores, como grupos metil. Há também um epitranscriptoma que modifica as proteínas que foram transcritas. Por exemplo, a ligação e a remoção de grupos fosfato nas proteínas podem ativá-las ou inativá-las. O epitranscriptoma, o controle translacional e a degradação de proteínas trabalham juntos para regular os proteomas, que ajudam a controlar a identidade e a função das células-tronco¹¹. O envelhecimento está associado a uma diminuição da capacidade de regeneração dos tecidos e a um aumento da incidência de doenças degenerativas¹². Como resultado, a função das células-tronco diminui em muitos tecidos durante o envelhecimento. Isso é especialmente verdadeiro no sangue e no sistema imunológico neuroendócrino.

Ao mesmo tempo, a terapia com células-tronco tem grande potencial na medicina regenerativa^13-14. As células-tronco podem ser totipotentes, pluripotentes, multipotentes ou unipotentes. As células totipotentes em um zigoto podem se diferenciar em todos os tipos de células. As células-tronco pluripotentes (CTPs) podem se diferenciar em praticamente qualquer tipo de célula. Elas podem ser células-tronco embrionárias (CTEs) ou células das camadas germinativas (mesoderma, ectoderma e endoderma). As células-tronco multipotentes só podem se diferenciar em células intimamente relacionadas. Por exemplo, as células-tronco hematopoiéticas podem se transformar em glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. As células-tronco musculares unipotentes só podem se diferenciar em células musculares. As células-tronco mesenquimais (CTMs) são células-tronco específicas de tecidos que são usadas para reparar tecidos danificados e são úteis na medicina regenerativa. As CTMs podem gerar ossos, cartilagens e outros tipos de tecido. O uso de CTMs não causa problemas éticos em comparação com as CTEs e são menos tumorigênicas do que as CTPs. As vesículas extracelulares das células-tronco também podem ser úteis na medicina regenerativa^14-15.

As células-tronco endógenas estão sendo usadas para reparar e regenerar tecidos, inclusive o tecido do cristalino humano nos olhos, que pode ser danificado pela catarata¹³. Elas são a principal causa de cegueira em todo o mundo. Até recentemente, o único tratamento para a catarata era extrair a lente catarata e implantar uma lente intraocular artificial. No entanto, esse procedimento pode causar complicações. Assim, os pesquisadores criaram um método cirúrgico para remover a catarata e preservar as células-tronco endógenas do paciente. Eles regeneraram lentes funcionais em coelhos e macacos, bem como em bebês humanos.

Outra abordagem é proteger as células-tronco dos danos oxidativos causados por células senescentes que deveriam ter morrido quando pararam de se dividir, mas não morreram. Há um limite para o número de vezes que as células humanas podem se dividir. Em 1961, Leonard Hayflick e Paul Moorhead descobriram esse limite estudando linhas celulares de fibroblastos diploides, que não se dividiam após 40-60 divisões celulares¹⁶. Após cerca de 50 divisões celulares, deve ocorrer a morte celular programada¹⁷. Entretanto, algumas células podem se tornar senescentes. Elas entram em um estado de parada do ciclo celular em resposta a estímulos prejudiciais. As células senescentes aparecem durante toda a vida humana. Elas podem persistir e danificar os tecidos devido às muitas proteínas que secretam.

A senescência pode ser protetora em alguns momentos e prejudicial em outros¹⁸. O papel da senescência celular em pessoas mais jovens é reparar e curar feridas. As células danificadas e senescentes são removidas pelo sistema imunológico. A senescência é uma estratégia de proteção evolutiva. Após danos não letais ao ADN, uma célula pode se tornar senescente. Isso impede que ela sofra uma transformação maligna. Entretanto, à medida que a maioria das pessoas envelhece, o sistema imunológico não consegue remover todas as células senescentes. Eventualmente, o acúmulo de mais células senescentes pode ajudar a causar várias doenças do envelhecimento. Apesar da interrupção do crescimento, as células senescentes continuam a influenciar o ambiente ao seu redor. Elas produzem e secretam muitas citocinas e sinais pró-inflamatórios. Isso é conhecido como SASP (Senescence-Associated Secretory Phenotype, Fenótipo secretor associado à senescência). Isso leva a uma inflamação latente, que pode causar danos sistêmicos e doenças generalizadas. É necessário um equilíbrio entre a oxidação e a redução (homeostase redox) para manter a capacidade das células-tronco de se autorrenovarem e se diferenciarem, evitando a senescência¹⁹. Quando a homeostase redox é perturbada pelo estresse oxidativo, as células-tronco podem perder algumas propriedades importantes e se tornar senescentes ou até mesmo malignas.

Existem alguns compostos senolíticos que podem eliminar as células senescentes e os danos que elas podem causar. Isso inclui o dasatinibe, que foi aprovado pelo Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (Food and Drug Administration, FDA) e usado extensivamente desde 2006. Ele tem um perfil de segurança muito bom. Os flavonoides naturais quercetina e fisetina também são senolíticos. Eles estão amplamente disponíveis como suplementos dietéticos.

Outros pesquisadores estão desenvolvendo vacinas que têm como alvo e removem as células senescentes^5-6. Assim como outras vacinas que têm como alvo proteínas específicas produzidas por vírus, elas têm como alvo proteínas na superfície das células senescentes. Uma delas retardou a progressão da fragilidade em camundongos idosos. A vacina teve como alvo as células senescentes no tecido adiposo e nos vasos sanguíneos. Portanto, ela poderia ter um impacto positivo em outras condições médicas ligadas ao envelhecimento, como o enrijecimento arterial e o diabetes.

Portanto, a terapia com células-tronco, os senolíticos e as vacinas antienvelhecimento estão entre as ferramentas que podem ser usadas para retardar, prevenir e, esperamos, um dia até reverter o envelhecimento. Conforme descrito anteriormente neste periódico, uma combinação de hormônio de crescimento humano recombinante, o suplemento dietético dehidroepiandrosterona e o medicamento de prescrição metformina aparentemente foi capaz de reverter o envelhecimento e o desenvolvimento da senescência nos sistemas imunológicos neuroendócrinos em pessoas que participaram de um estudo clínico²⁰. Mais trabalhos estão sendo feitos sobre essa e outras abordagens.