Criado para sofrer

Criado para sofrer

Recentemente, o potencial das células tronco para a pesquisa sobre ELA foi revelado, tanto no laboratório como na clínica. Estas células são no momento o que há de mais encorajador para a pesquisa feita em ELA e com certeza poderão ser muitas coisas para a pesquisa futura, menos um balde de água fria, imagem disseminada há mais de 3 anos quando se desejava que as pessoas tomassem conhecimento da doença.

Marcia Triunfol

23 Junho 2017 | 16h17

ELA – ou esclerose lateral amiotrófica– é uma doença neurodegenerativa progressiva e fatal. Apenas 10% dos casos de ELA parecem ser casos familiares onde a doença foi adquirida de forma hereditária. A maioria dos pacientes com ELA adquiriram a doença de forma esporádica, não havendo nenhum componente genético hereditária que se tenha identificado. Mas tanto a forma esporádica como a forma hereditária apresentam características principais, sendo elas a perda gradual do controle muscular, levando a dificuldades para respirar e a paralisia, devido a morte das células nervosas que controlam os músculos.

O nível de sofrimento e desconsolo causados por ELA é de cortar o coração e a busca pelas causas da doença, medidas preventivas, tratamentos e em última instância a cura, é desesperadora. Embora milhões sejam investidos nesta empreitada todos os anos, estudos nada confiáveis, e que focam em modelos animais, desviam os valiosos fundos e consomem o precioso tempo daqueles que deveriam ser métodos de pesquisa eficientes, deveriam focar no ser humano, e poderiam levar de fato ao entendimento da doença.

Em 1993, mutações no gene que codifica uma proteína chamada SOD1 foram descobertas em 20% dos casos de ELA familiar (o que significa 1 a 2% de todos os casos de ELA). O gene SOD1 normalmente tem o papel de proteção, mas quando mutado passa a ficar super reativo e tóxico, destruindo as células que deveria de fato proteger. Desde o início dos anos 90, mais de 50 possíveis genes já foram associados a ELA e mais de 150 mutações diferentes foram descritas penas no gene SOD1.

Construção de camundongos mutados, transgênicos, como modelos de ELA


Animal transgênico é aquele que possui um gene de outra espécie artificialmente inserido em seu código genético. Animais transgênicos são normalmente feitos com camundongos e os genes inseridos são normalmente aqueles associados com alguma doença humana. A produção de um camundongo transgênico, para que sirva como modelo de doença humana, requer grandes habilidades por parte do pesquisador e muitos animais, muitas vezes milhares de animais!, são necessários até se conseguir inserir o gene de forma correta. Numa primeira etapa precisa-se de óvulos de camundongos (removido de fêmeas que são mortas ao longo do processo de retirada dos óvulos). O gene humano de interesse é então inserido nestes óvulos (não é um processo simples) e os novos óvulos transgênicos são então inseridos em uma nova fêmea. Apenas alguns animais nascidos através deste processo irão de fato carregar o gene humano e estes são os azarados (os com sorte são rapidamente sacrificados!) porque viverão uma vida terrível (veja foto). O processo de produção de camundongos transgênicos é sabidamente ineficiente e resulta em sofrimento e morte precoce de muitos animais.

Até hoje, pelo menos 34 animais transgênicos “modelos” de ELA foram desenvolvidos, nos quais a mutação no gene SOD1 é a mais severa (veja a foto).

Esta é a imagem de um camundongo transgênico que possui uma mutação no gene SOD1. Mutações no gene SOD1 foram encontradas em 20% dos pacientes com a forma familiar de ELA. O camundongo está abaixo do peso, já não pode mover as patas e aparenta também não mais poder cuidar de si mesmo- ele provavelmente morreria antes de seis meses de vida. Imagem produzida por Deng and colleagues sob licença do Creative Commons 2.0

Assim como parece claro que a inserção de um único gene humano em um camundongo não o transforma em um humano, a inserção de um único gene humano mutado não replica a doença humana no camundongo. Conforme aprendemos mais sobre ELA através de estudos relevantes feitos  em seres humanos, tais como análise genética de pacientes, pesquisadores identificam novas mutações que podem levar ao desenvolvimento da doença, descobrindo novas associações entre diferentes tipos de ELA, e descobrindo complexas interações entre genes que jamais poderiam ser replicadas com a inserção de apenas um gene mutado Essas descobertas deixam claro que os estudos dedicados ao desenvolvimento de animais transgênicos que carregam um único gene mutado nunca serão o caminho para o desenvolvimento da cura, sendo por outro lado  uma enorme perda de tempo e dinheiro.

De fato, os animais transgênicos tem sido um fisco e até hoje não serviram para guiar nenhuma nova possibilidade de tratamento para ELA. Apesar dos mais de 700 milhões de dólares (mais de 2 bilhões de reais!!) investidos na pesquisa para ELA desde 2006, as opções de tratamento tem sido super limitadas.  Aproximadamente ¾ das pessoas diagnosticadas com ELA tomam riluzole, um medicamento aprovado em 1995, o que foi bem antes do desenvolvimento de qualquer animal transgênico para ELA.   De qualquer forma, riluzole não significa cura e nem é indicado para ELA, especificamente, e consegue apenas proporcionar um pequeno alívio em alguns pacientes. Em maio de 2017, o FDA, nos Estados Unidos, aprovou edaravone, um medicamento que ameniza alguns sintomas na fase inicial da doença mas que provavelmente não terá efeito em todos pacientes. Nenhuma destes dois medicamentos nasceu de experimentos feitos com animais transgênicos.

O futuro: Células nervosas produzidas a parti de pele humana adulta

Mas as pesquisas continuam e há muitos estudos clínicos acontecendo. É animador ver que muitos destes vão muito além dos animais transgênicos e focam em terapias que utilizam células humanas.

Células tronco possuem a capacidade de se transformarem em qualquer célula. As células tronco retiradas de pacientes podem possuir as mesmas características da doença. Existem muitas fontes de células tronco e recentemente os cientistas descobriram uma forma de induzir células da pele a virarem células tronco e estas podem então ser transformadas em qualquer tipo celular (chamadas de células tronco pluripotentes induzidas ou iPSC).

Células tronco possuem a capacidade de se transformarem em qualquer célula. As células tronco retiradas de pacientes podem possuir as mesmas características da doença. Existem muitas fontes de células tronco e recentemente os cientistas descobriram uma forma de induzir células da pele a virarem células tronco e estas podem então ser transformadas em qualquer tipo celular (chamadas de células tronco pluripotentes induzidas ou iPSC).   

Recentemente, o potencial das células tronco para a pesquisa sobre ELA tem sido revelado, tanto no laboratório como na clínica. As células tronco pluripotentes induzidas (iPSC) podem ser transformadas em qualquer tipo celular, inclusive células nervosas (infográfico). Em um estudo inovador realizado em 2014, neurônios motores derivados de iPSC de pacientes com uma forma agressiva de ELA causada por mutação no gene SOD1 mostrou-se que as células dos pacientes tem a atividade elétrica aumentada, se comparada com os neurônios motores produzidos a partir de iPSC de células de pessoas que não possuem a doença. Os neurônios de pacientes com ELA não sobreviveram por muito tempo no laboratório, mas a correção da mutação no gene SOD1 foi capaz de reduzir a hiperatividade dos neurónios e também a sobrevida das células no laboratório. Esses achados podem ter um impacto imediato no pequeno número de pacientes que tem ELA, devido a mutações no gene SOD-1, mas na realidade o uso de células tronco de pacientes com ELA pode ir além destes pacientes e de uma forma que seria simplesmente impossível a partir do uso de modelos animais.

Retigabine é um anticonvulsivo que reduz a taxa de mortalidade de neurônios de pacientes com ELA, no laboratório. Os efeitos benéficos do retigabine já foram demonstrados para neurônios motores derivados de iPSC de pacientes com diferentes tipos de ELA.  Isso mostra que esta droga pode ter uma aplicação mais ampla e que não está limitada apenas as células de ELA causadas por mutações no gene  SOD-1, mas a outros tipos de ELA. Se os cientistas não tivessem desviado o foco dos estudos com animais transgênicos para então dedicarem-se a outras abordagens, é possível que para chegar a estes resultados fosse custar  muito mais caro, levar muito mais tempo, sem falar das vidas perdidas dos muitos animais.  No momento, o retigabine está sendo testado em estudos clínicos com pacientes onde se investiga se o medicamento é capaz de reduzir a super atividade das células nervosas de pacientes com ELA. Surpreendentemente, a atividade das células nervosas pode ser medida diretamente nos pacientes que participam do estudo clínico utilizando-se para isso estimulação magnética transcraniana, uma técnica não invasiva que mede a atividade do cérebro.

Estimulação magnética transcraniana utiliza pulsação curta de alta intensidade para estimular o cérebro e pode ser utilizada para medir a atividade neuronal. Este é um método não invasivo que é utilizado em seres humanos totalmente acordados e conscientes. Imagem de Eric Wassermann, M.D. [domínio público], via Wikimedia Commons.

Em breve, os pacientes que participam do estudo clínico com retigabine irão fornecer amostras de sangue que poderão ser utilizadas para se produzir iPSC. Estas células serão então usadas como fonte para a produção de neurônios e serão testadas no laboratório para se investigar de que forma, exatamente, cada paciente responde ao tratamento com retigabine. Esta estratégia abre uma nova era na medicina personalizada, estratégia essa que é bem mais segura e onde se pode fazer ajustes nas doses do medicamento fornecido de acordo com necessidades específicas do paciente, reduzindo também os riscos e possibilidade de efeitos colaterais, além da possibilidade de redução de custos.  Esta abordagem não depende que se tenha nenhum tipo de informação prévia sobre o perfil genético do paciente e nem é necessário qualquer tipo de dado que se pudesse obter através do uso de camundongos transgênicos. A verdade é que não precisamos desenvolver mais nenhum pobre camundongo transgênico como uma estratégia para se avançar com a pesquisa de ELA.   

A pesquisa utilizando iPSC humana está ganhando momento e vai além da pesquisa com ELA, abrangendo outras doenças humanas. Bancos de célula tronco tais como HiPSCI são super importantes para proporcionarem célula tronco com os quais pesquisadores podem trabalhar e deste modo criarem padrões de cultivo de culturas de célula que se comportem de forma semelhante em laboratórios de todo o mundo.

As vantagens desta busca moderna por uma cura, busca esta digna de século 21, é que permite a análise de um número enorme de células, de muitos pacientes, e permite estudar as diferenças entre elas. Nós poderemos procurar por indicadores da doença (chamados de biomarcadores) que informam como a doença está progredindo ou como o medicamento está funcionando nas células dos pacientes. Nós podemos buscar novos tratamentos e testar medicamentos já aprovados apara outras doenças e ver se possuem algum efeito desejado; e tudo isso pode ser feito utilizando-se para tal o sistema mais relevante, que é o sistema humano, sem sofrimento de ninguém, dor, experimentos com camundongos transgênicos e desperdício de vidas.

As células iPS são no momento o que há de mais encorajador para a pesquisa feita em ELA e com certeza poderãoser muitas coisas, para a pesquisa futura sobre a doença, menos um balde água fria, imagem disseminada há mais de 3 anos quando se desejava que as pessoas tomassem conhecimento da doença.