As células-tronco são células indiferenciadas que podem se auto-renovar e se diferenciar em células especializadas. Seu potencial de diferenciação depende de sua capacidade ( células- tronco unipotentes, multipotentes ou pluripotentes ) e de sua origem ( células - tronco fetais, embrionárias ou adultas). As células-tronco foram descritas pela primeira vez na década de 1960, principalmente pelos pesquisadores James Till e Ernest McCulloch . Seu uso clínico para transplantes de medula óssea começou antes mesmo de sua identificação formal na década de 1950.
As células-tronco têm um potencial muito promissor para muitas outras aplicações clínicas. Em particular, as células-tronco pluripotentes podem ser utilizadas em terapia celular com o objetivo de regenerar tecidos, mas também em farmacologia, a fim de identificar novos fármacos. Eles são o assunto de uma pesquisa clínica e fundamental muito ativa.
No entanto, o uso de células-tronco levanta várias questões éticas. Por exemplo, a origem das células-tronco embrionárias humanas suscita debates acalorados sobre sua coleta, que requer a destruição de embriões humanos. Para responder a esta crítica, a lei francesa apenas permite a investigação em embriões obtidos no contexto de procriação medicamente assistida e que já não sejam objecto de um projecto parental. Por outro lado, o aumento da sua utilização e do seu potencial evidenciado nos últimos anos pode dar origem a práticas como o “turismo com células-tronco”.
Existem vários tipos de células-tronco de acordo com suas capacidades de diferenciação:
Para ilustrar sua importância, estima-se que um corpo humano normal elimine e substitua 100 bilhões de hemácias e células intestinais todos os dias, ou que 1,5 g de células epidérmicas sejam substituídas diariamente.
Em 2009, a NEDO anunciou no Japão um programa de P&D (parceria público / privada) de mais de 40 milhões de € (5,5 bilhões de ienes) ao longo de 5 anos, sobre " células-tronco pluripotentes induzidas " (iPs). Humanas, com um objetivo triplo.
Essas células têm três características:
As células-tronco hematopoéticas produzidas na medula óssea são utilizadas para o chamado transplante de medula óssea . Isso torna possível o tratamento de certas hemopatias malignas ( leucemia , linfomas , mieloma múltiplo , etc.) e certas doenças genéticas do sistema hematopoiético. As células-tronco hematopoéticas podem ser transplantadas em pacientes por transplante autólogo (células-tronco vêm do próprio paciente) ou por transplante alogênico (células-tronco vêm de um doador). Eles são retirados da medula óssea, sangue adulto ou sangue do cordão umbilical no nascimento. O transplante de medula óssea começou a ser usado na década de 1950 e se tornou uma prática comum para tratar certas doenças do sangue. Até o momento, mais de um milhão de transplantes de células-tronco hematopoéticas foram realizados.
Enxerto de peleAs células-tronco dos queratinócitos são células da epiderme utilizadas no processo de enxerto de pele , por exemplo, no caso de queimaduras graves . São retirados por biópsia de pele em área sadia e amplificados in vitro para serem enxertados no paciente. A amostra é retirada ou do próprio paciente neste caso, vamos falar de autoenxerto da epiderme, ou de outro doador neste caso será um aloenxerto da epiderme.
Células-tronco mesenquimaisAs células-tronco mesenquimais são células multipotentes que vêm da medula óssea, tecido adiposo, cordão umbilical e outros tecidos. Eles são capazes de se diferenciar em vários tipos de células, como células ósseas, condrócitos (células da cartilagem) e células de gordura. Além disso, eles têm propriedades imunossupressoras. Eles, portanto, têm grande interesse em terapia celular, em particular na reparação de tecidos e modulação do sistema imunológico, por exemplo, em certas doenças autoimunes.
Células-tronco neuraisAs células-tronco neurais são células-tronco multipotentes que podem se diferenciar em vários tipos de células do sistema nervoso, como neurônios, astrócitos e oligodendrócitos. Eles são usados em pesquisas clínicas em doenças neurodegenerativas e medicina regenerativa do tecido nervoso. Eles não são usados atualmente nas rotinas hospitalares.
Células-tronco da córneaAs células estaminais do limbo da córnea pode ser transplantado no paciente 's deficientes em epitélio da córnea. Essas células são retiradas do limbo de um olho saudável do paciente (autoenxerto) ou de um doador (aloenxerto) e, em seguida, transplantadas para o paciente.
Células-tronco pluripotentesCélulas-tronco embrionárias
As células-tronco embrionárias são células-tronco pluripotentes obtidas de um embrião em estágio de blastocisto. A sua capacidade de auto-renovação e a possibilidade de produzir, por diferenciação dirigida , todos os tecidos humanos, explica o seu grande interesse pela medicina. Com efeito, o seu estudo permite conhecer as diferentes fases do desenvolvimento humano e o desenvolvimento normal ou patológico das células do organismo. Além disso, permitem a modelagem e o estudo de doenças genéticas raras. São utilizados em terapia celular, em ensaios clínicos, com o objetivo de regenerar um órgão ou produzir substâncias necessárias às funções biológicas do organismo.
Células-tronco pluripotentes induzidas
As células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) são células-tronco pluripotentes obtidas por reprogramação de células diferenciadas, por exemplo, fibroblastos da pele ou células do sangue. Essa reprogramação celular é mediada por quatro fatores de transcrição embrionária: Oct4, cMyc, Klf4 e Sox2. Os IPS possuem as mesmas propriedades das células-tronco embrionárias (autorrenovação e pluripotência) e possibilitam a produção in vitro por diferenciação dirigida de qualquer tipo de célula a partir de uma amostra de um doador saudável. Eles podem, portanto, ser usados com o objetivo de modelar tecidos normais ou patológicos in vitro e abrir novas perspectivas no campo da medicina regenerativa e não colocar o problema ético da destruição de embriões humanos.
As células-tronco pluripotentes são potencialmente uma fonte ilimitada de tecidos ou células específicos. Espera-se, portanto, ser capaz de ampliar o campo das intervenções de terapia celular para doenças como Alzheimer , Parkinson , doenças da medula óssea , doenças da retina que podem levar à cegueira , ataques cardíacos ou cerebrais, queimaduras , diabetes , osteoartrite ou mesmo artrite reumatóide .
Espera-se que essas células possam substituir as células destruídas ( isquemia , irradiação , autodestruição, quimioterapia , etc.) ou compensar déficits celulares funcionais (Parkinson, enzimopatias, etc. ).
Essas células também podem contribuir para o desenvolvimento da engenharia de tecidos . Eles já provaram sua capacidade de produzir todos os quatro tipos de fibras musculares e, portanto, podem ser implantados no substrato do tecido ou no músculo liso dos vasos sanguíneos do coração .
As células-tronco pluripotentes também são usadas em pesquisas farmacológicas. Na verdade, graças às suas propriedades de autorrenovação e proliferação, é possível modelar doenças genéticas in vitro e testar a eficiência biológica e a toxicidade de compostos com potencial terapêutico. As diversas técnicas de triagem permitem identificar e selecionar candidatos a fármacos que serão testados a posteriori em células-tronco.
Em novembro de 2016, pesquisadores em Lausanne, na Suíça, mostraram em camundongos que a injeção de células-tronco mesenquimais adultas por via intravenosa diminuiu a propagação das placas amilóides típicas da doença de Alzheimer. Eles também descobriram que as células estavam principalmente ativas no cérebro.
O primeiro medicamento feito de células-tronco foi aprovado em maio de 2012 pelas autoridades canadenses. Este é o Prochymal , uma preparação obtida a partir de células-tronco mesenquimais adultas . A punção da medula óssea em um adulto pode ser suficiente para fabricar 10.000 doses desse medicamento destinadas a combater o fenômeno da rejeição do transplante .
As células-tronco foram recentemente implicadas na origem dos cânceres . Eles seriam os únicos a ter a possibilidade de sofrer mutação para se tornarem células cancerígenas, devido ao tempo necessário para essas mutações - vários anos - enquanto as células diferenciadas têm uma expectativa de vida de apenas algumas semanas. Eles também são responsáveis pela recorrência do câncer.
No caso dos cânceres, célula indiferenciada é aquela que perdeu seu caráter diferenciado, principalmente pela ruptura do programa genético específico que adquiriu. Assim, uma célula nervosa cancerosa , por exemplo, não possui mais as características de uma célula glial . Este fenômeno é acompanhado por uma multiplicação anárquica porque as células em questão não respondem mais aos sinais regulatórios. Por exemplo, ocorre a perda da inibição do crescimento por contato, processo que interrompe a proliferação de uma célula ao entrar em contato com outra.
As células-tronco são extremamente sensíveis a substâncias tóxicas durante o desenvolvimento e podem, em particular, ser degradadas por vários poluentes, incluindo neurotóxicos (como chumbo ou metilmercúrio ). Por exemplo, o paraquat (um herbicida amplamente utilizado) decompõe as células- tronco do sistema nervoso central (células progenitoras da glia, que são a fonte de astrócitos e oligodendrócitos ). Doses baixas seriam suficientes para induzir um efeito dramático.
Várias questões éticas são levantadas pelo uso de células-tronco para aplicações médicas. As células-tronco embrionárias humanas são obtidas pela destruição de um embrião humano, o que levanta debates éticos. Na França, a lei de bioética regulamenta essa prática e, em particular, exige que os embriões doados para pesquisa não tenham mais projeto dos pais, que os pais dêem o seu consentimento e que essa pesquisa esteja sujeita a autorização emitida pela Agência de Biomedicina. As iPS são uma fonte alternativa de células-tronco pluripotentes que não levantam a questão ética.
FrançaA lei de bioética de 1994 proibiu pesquisas com embriões humanos e células-tronco embrionárias. A revisão desta lei em 2004 resultou na extensão desta proibição, embora emitindo uma isenção de 5 anos. A Agência de Biomedicina foi incumbida de emitir essas isenções em casos específicos "susceptíveis de permitir grande progresso terapêutico" e se não houver "método alternativo de eficácia comparável". Esse regime jurídico, sem paralelo no mundo, notadamente permitiu tempo para reflexão no sentido de melhor compreender as possibilidades oferecidas por esse tipo de pesquisa, sem, no entanto, legalização ipso facto .
Como parte da revisão das leis de bioética, o Conselho de Estado emitiu em maio de 2009 parecer recomendando a autorização de pesquisas com células-tronco embrionárias humanas, reconhecendo que elas têm “um interesse terapêutico, mesmo que surjam alternativas promissoras”. Se a moratória temporária preconizada pelas normas anteriores lhe parecer "um obstáculo ao nível científico", o Conselho de Estado recomenda, no entanto, manter o mesmo sistema de autorizações, permitindo apenas a investigação em células estaminais de embriões. Supranumerário quando "o sejam. susceptível de permitir um grande progresso terapêutico ".
Estados UnidosApós a Emenda Dickey de 1995, proibindo o uso de recursos federais para a criação de embriões humanos dedicados à pesquisa, o presidente George W. Bush restringiu severamente (sem proibir categoricamente), por meio de um decreto-executivo , qualquer pesquisa com células-tronco. Essa política foi cancelada pelo presidente Barack Obama em julho de 2009. Assim como na França, as novas regras estabelecidas pelo Instituto Nacional de Saúde limitam a pesquisa com células-tronco àquelas obtidas de embriões supranumerários obtidos de TARV e para as quais os doadores (não pagos) deram seu consentimento para este uso científico. A decisão foi aplaudida pelo bioeticista Alta Charo (in) , um dos grandes apoiadores das pesquisas com células-tronco.
Outro problema está ligado à origem das células utilizadas em terapia ou em contexto industrial para a descoberta de novos fármacos: essas células são obtidas de doadores voluntários, saudáveis ou portadores de certas patologias, sem compensação financeira, mas sim de derivados de doações celulares ( medicamentos de terapia inovadores, linha iPS para modelar tecidos saudáveis ou patológicos) podem ser objeto de receita da indústria privada.
Os especialistas estão alarmados com o surgimento de tratamentos fraudulentos usando células-tronco, anunciados como curas milagrosas caras para uma ampla variedade de problemas, uma prática que Timothy Caulfield chamou de "exploração científica". Esses tratamentos costumam estar disponíveis em clínicas, aproveitando as regulamentações frouxas de alguns países, daí o termo “ turismo com células-tronco ”.