UNIVERSIDADE DE WISCONSINColônia de células-tronco embrionárias humanas: esperança para novas terapiasUNIVERSIDADE DE WISCONSIN
Em 1998, a equipe do biólogo James Thomson, da Universidade de Wisconsin, Estados Unidos, isolou e desenvolveu pela primeira vez em laboratório uma linhagem de células-tronco extraídas de embriões humanos. Foi um feito técnico e um problema ético para a pesquisa biológica. Feito, porque os estudos com essas células podem, em teoria, levar a melhores tratamentos ou à cura de uma lista quase interminável de doenças. Se devidamente cultivadas, as células-tronco embrionárias, e apenas elas, podem dar origem a todos os tecidos de um organismo, cerca de 220 tipos distintos de células que seriam a matéria-prima de novas terapias. Problema, porque a forma de obtê-las ofende a crença de parcelas da sociedade, em especial os religiosos, e, em alguns países, também as leis: as células-tronco são retiradas de embriões, que, ao ceder esse material, tornam-se inviáveis.
Desde então, em várias partes do globo, há um embate moral e jurídico entre os defensores e os opositores desse tipo de pesquisa. Aos poucos, com maior ou menor grau de restrições, parece haver uma tendência de os países com ciência forte, ou minimamente estruturada, permitirem experimentos com as células genitoras. No mês passado, o presidente Lula sancionou a nova Lei de Biossegurança e autorizou o início dos estudos com células-tronco embrionárias humanas, sem, no entanto, dar sinal verde para a chamada clonagem terapêutica, procedimento permitido, por exemplo, no Reino Unido. O cardiologista José Eduardo Krieger, do Instituto do Coração (InCor), da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), usa uma interessante metáfora para descrever a importância do estímulo à pesquisa nessa área. “As células embrionárias são as únicas que têm o hardware completo do computador biológico”, compara o pesquisador. “As pesquisas agora vão tentar desvendar os softwares específicos, os botões corretos, que direcionam a formação dos diversos tecidos.”
Nos últimos anos, enquanto os trabalhos com células-tronco embrionárias de origem humana permaneciam vetados, os cientistas brasileiros não ficaram parados. Fizeram o que a legislação permitia: desenvolveram linhas de pesquisa com células-tronco de animais e células-tronco humanas retiradas de tecidos adultos, em geral da medula óssea e do sangue do cordão umbilical. Boa parte dos estudos é de biologia básica. Têm o intuito de entender e controlar in vitro os mecanismos de divisão e diferenciação das células-tronco e, em certos casos, gerar modelos animais para algumas enfermidades. Outros apresentam um caráter mais aplicado, em que possíveis terapias baseadas em células-tronco adultas são testadas em animais e humanos. Não há evidências irrefutáveis de que as células-tronco adultas possam exibir a mesma plasticidade das embrionárias. Mas, a cada dia, descobre-se que elas podem ser extraídas de mais tecidos maduros do que se pensava — a gordura é uma de suas fontes — e se diferenciar numa maior gama de tecidos. Talvez elas possam ser a base para tratamentos de algumas doenças, como problemas cardíacos, ortopédicos e odontológicos.
Menos versáteis que as embrionárias, as células-tronco adultas têm uma vantagem: parecem ser mais seguras. Nas terapias experimentais são injetadas nos pacientes células-tronco extraídas, em geral, deles mesmos. Isso elimina o risco de rejeição ao material implantado e reduz a ocorrência de outros problemas. “Muitos estudos mostram que, em camundongos, quando se injetaram células-tronco embrionárias indiferenciadas, apareceram tumores”, afirma Marco Antonio Zago, coordenador do Centro de Terapia Celular da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo (USP). “Seria loucura inocular células embrionárias em humanos antes de aprendermos a diferenciá-las”, diz a geneticista Mayana Zatz, coordenadora do Centro de Estudos do Genoma Humano da USP, que pesquisa o uso da terapia celular em distrofias musculares (veja entrevista).
Por isso, nenhum grupo de pesquisa sério, daqui ou do exterior, cogita no curto prazo aplicar uma dose de células-tronco embrionárias em nossa espécie. Nos próximos dois ou três anos, os resultados mais animadores, em termos clínicos, deverão sair de experimentos com possíveis terapias baseadas em células-tronco adultas, percorrendo um caminho mais cauteloso. Há um precedente de sucesso que justifica um otimismo moderado com essa abordagem. De todas as promessas de terapias celulares apenas uma se tornou, por ora, um procedimento médico que entrou para a rotina dos hospitais de ponta: o transplante de medula óssea, usado, há 40 anos, para tratar leucemias, certos tipos de linfoma e outras desordens sangüíneas. No “milagre” do transplante, o “santo”, do qual quase nunca se falava até alguns anos atrás, é a população de células-tronco adultas existente nesse tecido mole e esponjoso situado no interior dos ossos. Existem dois tipos de célula-tronco na medula: as hematopoéticas, que geram o glóbulos vermelhos do sangue (hemácias), os glóbulos brancos e as plaquetas; e as mesenquimais, capazes de dar origem a distintos tecidos, como ossos, cartilagem, tendões, músculos e gordura.
Na área mais básica, os progressos poderão vir das mais variadas frentes: trabalhos com células-tronco adultas, de origem humana ou animal, cultivadas em laboratório ou implantadas em bichos e até no homem; estudos com células humanas embrionárias in vitro, ou injetadas em animais; e experimentos com células embrionárias de animais. Algumas linhas de pesquisa aplicada e elementar com células-tronco tocadas por cientistas brasileiros são apresentadas a seguir.
Cardiologia
Ao lado da Alemanha, o Brasil é uma das referências internacionais na pesquisa clínica que usa células-tronco da medula óssea dos próprios pacientes para tratar seus problemas cardíacos. Entusiasmado com os resultados positivos de estudos piloto feitos com um pequeno número de pacientes vítimas de infarto agudo do miocárdio, cardiomiopatia dilatada, isquemia crônica e mal de Chagas, o Ministério da Saúde lançou em fevereiro um projeto de R$ 13 milhões para pesquisar nos próximos três anos a eficácia do emprego das células da medula contra essas disfunções que podem levar à insuficiência cardíaca. Ambicioso, o chamado Estudo Multicêntrico Randomizado de Terapia Celular em Cardiopatia será coordenado pelo Instituto Nacional de Cardiologia de Laranjeiras (INCL), no Rio de Janeiro, e contará com a participação de cerca de 30 universidades e hospitais de norte a sul do país. A nova abordagem será testada em 1.200 pacientes, divididos, de acordo com seu problema cardíaco, em quatro grupos de 300 indivíduos. Todos receberão o tratamento convencional para sua cardiopatia e serão acompanhados por um ano. Para aferir os possíveis efeitos benéficos da terapia celular, metade dos doentes será também alvo de uma dose de placebo (material inócuo, sem efeito terapêutico) e metade, de uma injeção de células-tronco no coração. O estudo será duplo-cego: médicos e pacientes não saberão quem recebeu o quê.
Para cada patologia haverá um centro coordenador dos estudos. O INCL estará à frente dos trabalhos com cardiomiopatia dilatada (o coração aumenta de tamanho e tem dificuldade para bombear o sangue). O InCor comandará os estudos com isquemia crônica do coração. O Hospital Santa Izabel, de Salvador, em colaboração com a Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) da Bahia, supervisionará a pesquisa com os chagásicos, inédita no mundo. O Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade Federal do Rio de Janeiro (ICB/UFRJ), ao lado do Hospital Pró-Cardíaco, chefiará os experimentos com o infarto agudo do miocárdio.
Se, ao final do estudo, alguma terapia celular for mais benéfica do que o tratamento hoje disponível para os problemas do coração, o procedimento passará a ser adotado pela rede pública de hospitais. “Daqui a um ano e meio deveremos ter os primeiros resultados em relação à eficácia do uso de células-tronco da medula para tratar o infarto”, estima Antonio Carlos Campos de Carvalho, do INCL. “Para as demais cardiopatias, devemos ter de esperar cerca de três anos.” Nos pacientes de infarto agudo, cardiomiopatia dilatada e Chagas, a terapia celular (ou o placebo) será administrada por meio de um cateter nas artérias coronárias. Nas vítimas de isquemia crônica, pessoas que tiveram um infarto há mais de seis meses, mas continuam com problemas de irrigação no coração, as células-tronco serão introduzidas diretamente no músculo cardíaco durante uma cirurgia para colocação de ponte de safena ou mamária. Há grande expectativa em relação aos testes com chagásicos graves que desenvolveram insuficiência cardíaca e são candidatos ao transplante do coração. Normalmente, a maioria desses pacientes morre em menos de dois anos. “Em estudos preliminares, apenas dois dos 30 pacientes em que aplicamos células-tronco da medula morreram”, afirma Ricardo Ribeiro do Santos, coordenador do Instituto do Milênio de Bioengenharia Tecidual e pesquisador da Fiocruz em Salvador. “Mas nenhum foi por causa da terapia.” Segundo Santos, boa parte dos chagásicos apresentou melhora na qualidade de vida e das funções cardíacas.
Duas críticas são feitas aos estudos brasileiros com terapias celulares contra problemas cardíacos. Primeiro senão: os experimentos avançaram de forma muito rápida, gerando expectativas exageradas de sucesso para o público leigo, antes de ter esgotado todos os trabalhos com animais e descoberto a forma ideal de obter e injetar células-tronco nos doentes. “Ninguém sabe qual é o melhor tipo de célula para uso nas terapias nem qual é a técnica ideal para administrá-las nos pacientes”, diz o cardiologista Edimar Bocchi, do InCor, cujos trabalhos com células-tronco adultas em pacientes cardíacos não fazem parte do megaestudo do Ministério da Saúde. Segunda crítica: os pesquisadores desconhecem os mecanismos que estão por trás da possível melhora cardíaca verificada nos estudos preliminares. Até agora não há certeza se as injeções de células da medula beneficiam o coração porque aumentam a sua vascularização, criam mais músculo cardíaco ou renovam células lesadas do coração. “Só decidimos fazer testes em humanos depois de termos trabalhado com animais e estarmos convencidos de que os riscos do emprego das células-tronco são menores do que os benefícios”, pondera Radovan Borojevic, do ICB/UFRJ, um dos pesquisadores à frente das pesquisas com terapias celulares em cardiologia. De qualquer forma, os trabalhos brasileiros foram autorizados pelo Conselho Nacional de Ética em Pesquisa (Conep) e estão fazendo escola no exterior. O Instituto do Coração do Texas começou recentemente um teste clínico, com células-tronco da medula óssea, inspirado nos estudos brasileiros. Treze pacientes receberam a terapia alternativa, e os resultados são animadores.
Diabetes e doenças auto-imunes
A eficácia do emprego de células-tronco adultas para controlar desordens originadas pelo próprio sistema imunológico dos pacientes já está em teste no Brasil. O grupo do pesquisador Júlio Voltarelli, do Centro de Terapia Celular da USP de Ribeirão Preto, realizou, por exemplo, 30 transplantes de células-tronco da medula em pessoas com esclerose múltipla, 15 em vítimas de doenças reumáticas e 5 em diabéticos do tipo 1 (que precisam tomar insulina cotidianamente). Antes de receberem a terapia, administrada por via endovenosa e com células previamente retiradas dos próprios pacientes, os participantes do estudo foram submetidos a sessões de quimio ou radioterapia para eliminar as células do sistema de defesa do organismo, responsáveis por desencadear as doenças auto-imunes. “Houve cinco óbitos de pessoas com doenças reumáticas e quatro de esclerose múltipla, em decorrência de complicações, geralmente infecciosas, da terapia”, afirma Voltarelli. “Não houve mortes entre os diabéticos.” Os pacientes que sobreviveram melhoraram ou tiveram a doença estabilizada, um indício de que as células-tronco podem ter ajudado na recomposição de um sistema imunológico mais saudável. Agora o grupo de Ribeirão Preto vai iniciar, em parceria com o Hospital Albert Einstein, de São Paulo, e a Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), um projeto de transplante de células-tronco adultas em pessoas com esclerose lateral amiotrófica (doença neurodegenerativa).
Odontologia
Dentes derivados do cultivo de células-tronco adultas? Pelo menos em animais, produzir um canino ou molar é quase realidade. Em julho do ano passado, um casal de dentistas da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), Silvio e Monica Duailibi, publicou um artigo na revista científica Journal of Dental Research no qual descreviam a formação de dentes primitivos a partir do cultivo de células-tronco extraídas de dentes-de-leite de ratos com 3 a 7 dias de vida. Os pesquisadores promoveram o crescimento das células num meio rico em um biopolímero e as implantaram numa região muito vascularizada do abdômen dos animais. Depois de três meses, coroas dentárias começaram a se formar ali. Antes desse estudo, um grupo de pesquisadores do exterior já havia conseguido o mesmo feito, só que em porcos. Tocado em colaboração com cientistas do Instituto Forsyth, de Boston, e do Hospital Geral de Massachusetts, o experimento com os roedores foi feito durante uma temporada de estudos dos brasileiros nos Estados Unidos e rendeu uma patente à equipe multinacional. Hoje, de volta ao Brasil, os Duailibi obtiveram resultados semelhantes nos laboratórios da Unifesp. E não pararam por aí. “Fizemos crescer dentes na mandíbula de ratos a partir das células-tronco dos animais”, conta Monica, que deve publicar em breve um artigo sobre o novo trabalho. O próximo passo é tentar cultivar, ainda em roedores, células adultas retiradas de dentes humanos. “Vamos esgotar toda a pesquisa com animais antes de iniciarmos os testes com seres humanos”, diz Silvio.
Neurologia
Alguns grupos de pesquisa no mundo produziram em animais e in vitro células nervosas a partir de células-tronco, façanha que aumenta a esperança de um dia se encontrar uma cura para as doenças neurodegenerativas, como o mal de Parkinson. Na Suécia, cientistas reverteram sintomas do Parkinson usando uma matriz escassa e polêmica de material biológico, células-tronco extraídas de fetos abortados, que têm a capacidade de se transformar em neurônios. Por isso, a ciência busca outras fontes de células-tronco igualmente capazes de se transformar em células do cérebro. Luis Eugênio Mello, da Unifesp, tentou produzir neurônios a partir do cultivo de células-tronco extraídas do sangue do cordão umbilical. Conseguiu, mas o número de neurônios obtidos, pequeno, não o entusiasmou. “Esse material não é bom para gerar células nervosas”, diz Mello, que pretende trabalhar, no curto prazo, com uma linhagem humana de células embrionárias importada dos Estados Unidos. A neurocientista Rosalia Mendez-Otero, da UFRJ, conta uma história semelhante. Ela extraiu do cérebro de ratos e de camundongos células-tronco neurais e as cultivou até se tornarem neurônios. O processo, no entanto, foi muito lento. “Demorava de 12 a 15 dias para as células se dividirem e produzirem neurônios”, comenta Rosalia. Com as células-tronco embrionárias, a obtenção de neurônios pode ser um processo mais rápido. Numa linha mais aplicada de pesquisa, a cientista da UFRJ testa o emprego de células da medula para reverter os sintomas do derrame cerebral. O resultado com o primeiro paciente foi bom. “Agora vamos testar a terapia em mais 25 pessoas”, afirma Rosalia.
Pesquisa básica
Desde o fim da década passada, Lygia da Veiga Pereira, chefe do Laboratório de Genética Molecular do Instituto de Biociências (IB) da USP, é pioneira no país no estabelecimento de linhagens de células-tronco embrionárias de camundongos. Em 2001, ancorada nesse conhecimento, ela produziu os primeiros camundongos transgênicos nacionais, cobaias que tinham um gene modificado e podiam servir de modelo animal para o estudo de doenças. Como outros pesquisadores brasileiros, Lygia aprendeu, em animais, a dominar algumas receitas químicas que direcionam o processo de diferenciação das células-tronco embrionárias. “Para induzir a produção de neurônios, adicionamos ácido retinóico ao meio de cultura”, exemplifica a pesquisadora do IB/USP. “Para obter sangue, colocamos algumas interleucinas (uma família de proteínas).” É lógico que o processo de cultura celular não é tão simples assim, mas hoje se sabe ao menos que alguns ingredientes são indispensáveis para induzir as células-tronco a gerarem determinados tipos de tecido. Ainda neste ano Lygia deve iniciar trabalhos com células-tronco embrionárias humanas importadas.
Em Ribeirão Preto, o grupo de Dimas Covas, do Centro de Terapia Celular da USP, já domina boa parte do processo de transformação das células- tronco mesenquimais e hematopoéticas, os dois principais tipos de células genitoras presentes na medula humana, em tecidos diversos, como ossos e sangue. Também sabe extrair células mesenquimais de fontes diversas. “Dá para tirar essas células de veias e artérias e do sangue do cordão umbilical”, afirma Zago, coordenador do centro. Um dos principais objetivos de seus estudos é mapear quais genes são ativados durante o processo de transformação das células-tronco da medula em tecidos mais especializados.
A pesquisa básica é custosa, demorada, intrincada. Por vezes polêmica, como no caso das células-tronco retiradas de embriões humanos, ou sem os resultados a priori esperados (a terapia gênica, por exemplo, é uma promessa que ainda não se cumpriu). Mas sem investimento em ciência é que não se vai chegar mesmo a novos tratamentos. Um exemplo de que vale a pena investir no progresso do conhecimento? No mês passado, cientistas da Universidade de Wisconsin, eles de novo, desenvolveram uma forma de cultivar as células-tronco embrionárias de origem humana sem a necessidade de mantê-las em contato com material biológico extraído de camundongos. Um passo importante para produzir linhagens de células embrionárias não contaminadas por células de animais, condição indispensável para seu emprego em humanos.
Alguns países criaram recentemente leis que estabelecem as regras para a pesquisa com células-tronco extraídas de embriões humanos e a chamada clonagem terapêutica. Abaixo como oito países tratam o tema.
Reino Unido
Desde o início de 2002 permite a pesquisa com células-tronco embrionárias especialmente criadas para esse fim. Também autoriza a clonagem terapêutica, desde que a partir de embriões de no máximo 14 dias de vida. Duas equipes já receberam o sinal verde para clonar embriões humanos com fins terapêuticos.
Coréia do Sul
Em fevereiro de 2004, uma equipe sul-coreana foi a primeira do mundo a conseguir clonar embriões humanos e deles extrair células-tronco embrionárias. No entanto, apenas no final do ano passado o governo de Seul definiu oficialmente sua política para o setor. A pesquisa com embriões e a clonagem terapêutica foram aprovadas.
Japão
Embora não haja uma lei regulamentando o assunto, o Ministério da Saúde autorizou, em julho do ano passado, as pesquisas com células embrionárias e a clonagem terapêutica.
Brasil
A Lei de Biossegurança legaliza a pesquisa com células-tronco embrionárias se extraídas de embriões excedentes, não utilizados para fins reprodutivos por casais com problemas de infertilidade, desde que se encontrem congelados há três anos. É preciso consentimento do casal que gerou os embriões para que eles sejam destinados à ciência. Embriões inviáveis para a reprodução humana também podem ir para a pesquisa. Proíbe-se a clonagem terapêutica.
Estados Unidos
Desde agosto de 2001, o presidente George Bush só destina verba federal a estudos feitos com as poucas linhagens de células-tronco embrionárias que haviam sido criadas até aquela data. Mas os estados têm autonomia para criar leis próprias e a iniciativa privada também pode bancar as pesquisas. No ano passado, a Califórnia aprovou US$ 3 bilhões para estudos com células embrionárias e clonagem terapêutica.
França
Em agosto de 2004, uma revisão da lei de bioética autorizou, por um período de cinco anos, o início de pesquisas com células embrionárias a partir de material excedente mantido em clínicas de reprodução artificial. A clonagem terapêutica permanece vetada.
Alemanha
Autoriza a pesquisa com células embrionárias, desde que as linhagens estudadas sejam trazidas do exterior e tenham sido criadas antes de 1º de janeiro de 2002. É preciso requerer uma autorização para importar as linhagens. A rigor, a lei inviabiliza o desenvolvimento dessa área de pesquisa.
Portugal
Reina um vazio jurídico sobre a questão. Na prática, as pesquisas com células embrionárias não estão autorizadas.
