Aumentar a eficácia da terapia de transplante celular para acidente vascular cerebral ou lesão cerebral traumática

Os pesquisadores desenvolveram uma técnica para aumentar a eficácia da terapia de transplante de células para acidente vascular cerebral ou lesão cerebral traumática. A equipe, incluindo o professor Jun Takahashi, o pesquisador Bumpei Samata e o estudante de pós-graduação Keitaro Yamagami do Departamento de Aplicação Clínica do CiRA, publicaram seu estudo na revista Medicina Translacional de Células-Tronco em 28 de setembro de 2024.

Quando o córtex motor do cérebro é danificado devido a lesão cerebral traumática ou acidente vascular cerebral, isso pode resultar em paralisia motora de longo prazo e comprometimento significativo da função motora. Embora tratamentos como terapia medicamentosa, cirurgia e reabilitação sejam comumente empregados, sua eficácia é limitada devido à baixa capacidade regenerativa do sistema nervoso central (SNC), necessitando assim do desenvolvimento de terapias curativas.

A terapia de transplante celular usando organoides cerebrais derivados de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (iPSC) ganhou atenção como uma nova abordagem de tratamento promissora para reparar circuitos neurais danificados e promover a recuperação de funções motoras. No entanto, a taxa de sucesso permanece baixa devido à morte celular aguda após o transplante celular.

Relatórios anteriores mostraram que os transplantes de células uma semana após a lesão cerebral traumática levam a melhores resultados em termos de enxerto celular e extensão axonal neuronal em comparação com os transplantes imediatamente após a lesão. Com base nessas observações, o grupo de pesquisa levantou a hipótese de que os tecidos cerebrais uma semana após a lesão cerebral traumática podem oferecer um ambiente mais favorável para o transplante de células do que imediatamente após a lesão.

Portanto, procuraram identificar substâncias candidatas responsáveis ​​pelo ambiente mais permissivo neste último momento. O grupo encontrou diversas substâncias candidatas por meio da análise do transcriptoma, comparando a expressão do RNA nos tecidos cerebrais imediatamente e uma semana após a lesão.

Testes de toxicidade celular foram realizados utilizando neurônios derivados de organoides cerebrais para avaliar a capacidade dessas substâncias candidatas de proteger contra o estresse oxidativo, uma causa comum de morte de células neuronais após acidentes vasculares cerebrais e lesões cerebrais traumáticas.

O estudo descobriu que o tratamento com progranulina (PGRN), um fator de crescimento, reduziu a apoptose através da fosforilação de Akt e aumentou a sobrevivência dos neurônios. Para validar os efeitos terapêuticos de organoides cerebrais derivados de iPSC humanos tratados com PGRN (hiPSC-COs), os pesquisadores transplantaram hiPSC-COs tratados com PGRN humano recombinante (rhPGRN) em cérebros de camundongos e realizaram avaliações histológicas três meses depois.

Os resultados mostraram uma melhoria significativa na eficiência do enxerto de hiPSC-COs, com maior extensão axonal ao longo do trato corticoespinhal, no grupo tratado com rhPGRN em comparação com o grupo não tratado.

Com base nestes resultados, acredita-se que o rhPGRN atue como um agente de iniciação para melhorar o enxerto e a extensão axonal de neurônios derivados de iPSC durante a terapia de transplante celular. Mais estudos serão necessários para identificar as vias de administração ideais e avaliar a segurança (por exemplo, formação de tumores) para garantir terapias de transplante celular mais seguras e eficazes.