Os investigadores descobriram um coquetel de substâncias químicas que, quando adicionadas às células-tronco em uma ordem precisa, gira em torno de genes encontrados nas células do rim na mesma ordem em que eles se transformam em durante o desenvolvimento embrionário dos rins. As células renais continuaram a comportar-se como células de rim quando transplantadas para adulto ou rins embrionários do rato.
Pesquisadores persuadiu com sucesso células-tronco para se tornarem células tubulares renais, um avanço significativo em direção a um dia, usando a medicina regenerativa, ao invés de diálise e transplante, para tratar a insuficiência renal. Os resultados são publicados no Journal of the American Society of Nephrology (JASN).
A doença renal crônica é um problema de saúde pública mundial, e quando os pacientes evoluem para insuficiência renal, suas opções de tratamento são limitadas a diálise e transplante renal. A medicina regenerativa - que envolve a reconstrução ou reparação de tecidos e órgãos - pode oferecer uma alternativa promissora.
Albert Lam, MD, Benjamin Freedman, PhD, Ryuji Morizane, MD, PhD (Hospital Brigham and Women), e seus colegas vêm trabalhando nos últimos cinco anos para desenvolver estratégias para persuadir células-tronco pluripotentes humanas - tronco embrionárias particularmente humana ( células ES) e humano-tronco pluripotentes induzidas (iPS) célula - em células de rim, para efeitos de regeneração renal.
"Nosso objetivo foi desenvolver um método simples, eficiente e reprodutível de diferenciar células-tronco pluripotentes humanas em células da mesoderme intermediária, o primeiro tecido no embrião em desenvolvimento que está fadado a dar origem aos rins", disse Lam. Ele observou que essas células seriam os "blocos de partida" para derivar células renais mais específicas.
Os investigadores descobriram uma mistura de produtos químicos que, quando adicionados a células estaminais numa ordem precisa, faz com que se desligue genes encontrados em células ES e ligar genes encontrados em células de rim, na mesma ordem que eles ligar durante o desenvolvimento embrionário dos rins . Os pesquisadores foram capazes de diferenciar as duas células-tronco embrionárias humanas e células iPS humanas em células expressando PAX2 e LHX1, dois marcadores chave da mesoderme intermediária. As células foram derivadas por iPS transformar fibroblastos obtidos a partir de biópsias da pele de adultos em células pluripotentes, tornando as técnicas aplicáveis às abordagens personalizados, onde as células de partida podem ser obtidos a partir de células da pele de um paciente. As células diferenciadas expressa múltiplos genes expressos na mesoderme intermediária e pode dar origem espontaneamente a estruturas tubulares que expressavam marcadores de túbulos renais maduros. Os pesquisadores puderam então diferenciá-los ainda mais em células expressando SIX2, SALL1 e WT1, marcadores importantes do mesênquima cap metanéfrico, um estágio crítico de diferenciação renal. No desenvolvimento do rim, do mesênquima metanéfrico tampão contém uma população de células progenitoras, que dão origem a quase todas as células epiteliais do rim.
As células também continuou a se comportar como células renais quando transplantadas em adultos ou rins embrionárias de rato, dando esperança de que os investigadores poderiam um dia ser capaz de criar tecidos renais que poderiam funcionar em um paciente e seria 100% imunocompatível.
"Acreditamos que a derivação bem-sucedida de células progenitoras ou células renais de rins funcionais a partir de células-tronco pluripotentes humanas terá um enorme impacto em uma variedade de aplicações clínicas e translacionais, incluindo bioengenharia tecido renal, renal dispositivos de assistência para tratar lesão renal aguda e crônica, triagem toxicidade da droga, a triagem para novas terapias, e modelagem de doença renal humano ", disse o Dr. Lam.
Estudo co-autores incluem Paul Lerou, MD, M. Todd Valerius, PhD, e Joseph Bonventre, MD, PhD (autor sênior).
A história acima é baseada em materiais fornecidos pela Sociedade Americana de Nefrologia . Nota: Os materiais podem ser editadas para o conteúdo e extensão.