A pluripotência é a capacidade de certas células se diferenciarem em: células das três camadas germinativas ( ectoderme , mesoderme e endoderme ) ou células germinativas .
Isso as diferencia das células-tronco unipotentes , multipotentes e totipotentes (que podem se diferenciar em qualquer tipo de célula especializada).
As células pluripotentes não podem produzir um organismo inteiro, pois se proliferam e se diferenciam de forma anárquica. In vitro , eles formam corpos embrióides espontaneamente.
Os três tipos de células-tronco pluripotentes descritos de forma reproduzível até o momento são:
As células estaminais embrionárias são isoladas in vitro a partir da massa celular interna do blastocisto (no 5 ou 6 th dia para embriogênese humana). As células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) são derivadas da reprogramação de células somáticas adultas em células pluripotentes pela superexpressão de certos fatores de transcrição.
Existem vários marcadores de superfície relativamente específicos para células pluripotentes, tais como SSEA-3, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81 (em humanos) ou SSEA-1 (em camundongos). A atividade da fosfatase alcalina também é um bom marcador de células-tronco pluripotentes indiferenciadas. Recentemente, novos marcadores foram demonstrados usando microarranjos de DNA: CD24, SEMA6A, FDZ7.
As células-tronco pluripotentes são caracterizadas pela forte expressão dos fatores de transcrição OCT4 / POU5F1 , NANOG e SOX2. Esses três fatores de transcrição constituem o “circuito regulador da transcrição central”.
O fator de inibição da leucemia (LIF) e as proteínas morfogenéticas ósseas ( BMPs ) são necessários para a cultura de células-tronco pluripotentes de camundongo. Em contraste, o bFGF é necessário no meio de cultura para manter a pluripotência das células-tronco pluripotentes humanas, enquanto as BMPs induzem uma perda de sua pluripotência (diferenciação).
O estudo das células-tronco pluripotentes fornece uma melhor compreensão dos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário. Linhas de células-tronco pluripotentes geneticamente anormais são um modelo para o estudo de doenças genéticas raras. Eles também podem ser usados para testar novos medicamentos.
As células-tronco pluripotentes podem ser uma fonte de células muito interessante para a medicina regenerativa : amplificação in vitro ilimitada, possibilidade de diferenciação em qualquer tipo de célula. Eles pavimentam o caminho para a terapia celular para a doença de Parkinson , diabetes , infarto do miocárdio , etc. As principais limitações para essas aplicações no momento são: a formação de teratomas devido à sua proliferação intensa e desregulada quando injetados no estado indiferenciado, a dificuldade de obtenção de células maduras capazes de reparar o órgão lesado e o problema de compatibilidade imunológica daí o principal interesse de iPS (células-tronco pluripotentes induzidas). As células-tronco pluripotentes também podem ter interesse na terapia genética .
A pesquisa com células-tronco pluripotentes foi adiada na França devido à proibição da pesquisa em embriões humanos desde a lei de bioética de 1994. Em 2004, essa lei foi revisada: a proibição é mantida, mas com a possibilidade de as equipes de pesquisa obterem uma derrogação para cinco anos sob certas condições: “a investigação pode ser autorizada no embrião e nas células embrionárias quando for susceptível de permitir progressos terapêuticos importantes e na condição de não poder ser prosseguida por um método alternativo de eficácia comparável, no estado dos conhecimentos científicos”. Os embriões devem ter sido concebidos como parte de uma TARV e é necessária a concordância de ambos os pais. Tudo é supervisionado pela Agência Biomedicina. A descoberta do iPS permite que os pesquisadores conduzam pesquisas com células-tronco pluripotentes sem trabalhar no embrião. No entanto, iPS e células-tronco embrionárias são semelhantes, mas não idênticas: resta caracterizar essas diferenças e compreender seu impacto para a medicina regenerativa.