Cientistas conseguiram reprogramar células estaminais em células progenitoras de esperma

Cientistas há muito tempo tentam produzir espermatozoides e óvulos em laboratório. Isso não só lhes permitiria compreender melhor um dos processos biológicos mais fundamentais, mas também, potencialmente, desenvolver novas maneiras de ajudar casais inférteis. Utilizando células-tronco embrionárias, que teoricamente são capazes de se transformar em qualquer tipo de célula, vários grupos de pesquisa fizeram algum progresso nos últimos anos, mas ninguém conseguiu produzir células sexuais viáveis.

Cientistas da Universidade de Kyoto descobriram recentemente uma maneira de reprogramar células-tronco embrionárias de camundongos em células precursoras de espermatozoides e, usando o esperma resultante, produzir camundongos normais. A pesquisa pode eventualmente levar a novos tratamentos para a infertilidade masculina. No entanto, de acordo com o líder da equipe, o biólogo Mitinori Saitou, isso exigiria a resolução de diversas questões técnicas e éticas "muito difíceis".

Como se sabe, espermatozoides e óvulos se desenvolvem a partir de células germinativas primárias (CGPs). As células germinativas primordiais são formadas nos estágios iniciais da embriogênese a partir de uma massa de células chamada epiblasto. Há vários anos, cientistas aprenderam a extrair células epiblásticas de um embrião de camundongo e transformá-las em células-tronco epiblásticas, capazes de regeneração a longo prazo em laboratório. Os pesquisadores esperavam que essas células pudessem ser usadas para obter células germinativas primordiais e, por fim, espermatozoides e óvulos. Mas, apesar de anos de experimentação, ninguém conseguiu até agora. Cientistas japoneses concluíram que, quando as células-tronco epiblásticas obtidas em laboratório adquirem a capacidade de crescer por um longo período, elas perdem a capacidade de formar células germinativas.

Então, mudando sua abordagem, eles decidiram cultivar células-tronco embrionárias de camundongos em um coquetel de fatores de crescimento para obter células semelhantes às células epiblásticas, que vivem apenas alguns dias. Os pesquisadores descobriram que células de 2 dias de idade poderiam ser usadas para obter células semelhantes às células germinativas primordiais. Quando injetadas nos testículos de camundongos que eram incapazes de produzir seus próprios espermatozoides, essas células-tronco primordiais amadureceram em espermatozoides, que fertilizaram com sucesso óvulos em experimentos in vitro. Os cientistas implantaram os embriões resultantes em mães de aluguel, que produziram descendentes normais. Os camundongos nascidos dessa maneira incomum cresceram e se tornaram fêmeas e machos férteis e, mais tarde, também produziram descendentes saudáveis. De forma semelhante, descendentes férteis podem ser obtidos a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) diferenciadas de células da pele adulta.

"Tudo o que posso dizer é: uau! Isso é um avanço!", disse Orly Lacham-Kaplan, bióloga reprodutiva da Universidade Monash, na Austrália.

O trabalho fornece evidências "de que células germinativas primordiais derivadas de células-tronco embrionárias podem se desenvolver em células germinativas funcionais", diz Amander Clark, biólogo da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, que chama o trabalho dos pesquisadores japoneses de "um avanço decisivo em nossa compreensão de como as células germinativas se desenvolvem".

Ainda há muitos obstáculos a serem superados, diz Saito. Eles gostariam de aprender como realizar todo o processo de produção de espermatozoides maduros diretamente no laboratório, em vez de injetar células sexuais primordiais nos testículos para que amadureçam. Outro objetivo é produzir óvulos in vitro, não apenas para entender o processo em si, mas também para, eventualmente, tentar ajudar mulheres inférteis. Mas, primeiro, para transferir seus resultados para a clínica, eles precisam determinar se a "receita" que encontraram, que se mostrou tão bem-sucedida para células-tronco de camundongos, funcionará em células humanas.

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