Células-tronco recém-descobertas oferecem pistas para o mistério do câncer

Os cientistas descobriram um novo tipo de células estaminais na coluna vertebral que parece crucial para resolver um mistério de longa data: porque é que muito mais células cancerígenas se espalham para a coluna vertebral do que para outros ossos do corpo.

Quando os cânceres da mama, do pulmão e da próstata metastatizam para vários ossos do corpo, três a cinco vezes mais cânceres acabam na coluna vertebral do que nos membros inferiores e superiores. Os cientistas sabem desta disparidade há décadas , mas a razão para isso permanece obscura.

Uma teoria sustentava que as diferenças no fluxo sanguíneo poderiam ser a causa. Mas as novas descobertas sugerem uma alternativa que poderá ter implicações no tratamento do câncer, na cirurgia de fusão da coluna vertebral e na osteoporose, uma doença que enfraquece os ossos e que afecta cerca de 10 milhões de americanos.

As células-tronco são como matérias-primas do corpo. Podem dividir-se e formar mais células estaminais, ou desenvolver-se para atingir um destino mais específico como pele, glóbulos vermelhos, neurónios ou qualquer um dos estimados 200 tipos de células diferentes no corpo humano.

Na revista Nature, pesquisadores da Weill Cornell Medicine e do Hospital for Special Surgery de Nova York relatam a descoberta do que chamam de células-tronco do esqueleto vertebral na coluna vertebral. Estas células produzem uma proteína que funciona como um sinal de "venha aqui" para as células tumorais, uma descoberta que levanta novas possibilidades de tratamento.

"Prevemos que esta descoberta levará ao direcionamento dessas células para interromper a função e, em última análise, reduzir a propagação do câncer na coluna", disse Matthew B. Greenblatt, um dos autores do estudo e patologista da Weill Cornell Medicine.

Num trabalho que durou cinco anos, os cientistas encontraram as células primeiro em ratos e depois em humanos. As células responsáveis ??pela formação óssea nas vértebras aparecem à medida que o osso endurece.

Para demonstrar o papel crucial das células estaminais do esqueleto vertebral, os investigadores desenvolveram um rato do qual puderam extrair parte do seu ADN. Usando uma enzima, eles removeram um gene específico de formação óssea das células-tronco vertebrais recém-descobertas. Os ratos que tiveram o gene removido apresentaram defeitos espinhais claros, provando a importância das novas células-tronco na formação da coluna vertebral.

Os cientistas então transplantaram as células-tronco no músculo da perna de um camundongo. As células transplantadas criaram novos ossos em miniatura a partir do zero e produziram todos os tipos de células esqueléticas encontradas na coluna vertebral. Os pesquisadores concluíram que as células-tronco do esqueleto vertebral ajudam a formar a coluna vertebral antes do nascimento e, em seguida, ajudam a mantê-la após o nascimento.

Para encontrar as mesmas células-tronco em humanos, os pesquisadores estudaram pedaços muito pequenos de vértebras removidos durante laminectomias, cirurgias que aliviam a pressão nos nervos e na medula espinhal.

"É muito raro encontrar uma nova célula-tronco, e essa é uma das coisas que nos deixa entusiasmados com isso", disse Greenblatt. "Achamos que há mais para descobrir."

Ao comparar as células-tronco que formam o osso espinhal com aquelas que formam os ossos dos membros, eles descobriram uma proteína que é produzida em níveis muito mais elevados nas vértebras. Os ratos que não tinham essa proteína tiveram muito menos câncer se espalhando para a coluna vertebral.

Feini Qu, membro do corpo docente do Instituto de Células-Tronco e Medicina Regenerativa da Universidade de Washington, chamou o estudo de "um avanço que nos ajuda a compreender a origem do desenvolvimento das vértebras". Qu, que não esteve envolvido no projeto, acrescentou que a pesquisa "pode nos ajudar a compreender maneiras de ser mais criativos" para retardar ou interromper a metástase espinhal.

Sean Morrison, diretor fundador do Instituto de Pesquisa Infantil do UT Southwestern Medical Center, em Dallas, disse que considera as células descritas pelos pesquisadores como células-tronco esqueléticas, um tipo cuja existência é conhecida há anos.

MasMorrison, que também é pesquisador do Howard Hughes Medical Institute, acrescentou que o artigo ainda mostra que células-tronco esqueléticas encontradas em diferentes partes do corpo têm propriedades um tanto diferentes.

"As células-tronco esqueléticas nas vértebras têm uma capacidade surpreendente de atrair células cancerosas que você não vê em outras células-tronco esqueléticas", disse ele.

C. Rory Goodwin, neurocirurgião e cirurgião de coluna da Duke Health, elogiou os autores do artigo e disse que a descoberta das células-tronco pode ajudar os pesquisadores a melhorar as perspectivas ruins para pacientes com câncer cuja doença se espalhou para a coluna vertebral.

"Quando os pacientes apresentam metástases na coluna, isso geralmente ocorre no final da linha", disse Goodwin. A sobrevivência média, disse ele, é entre 10 e 14 meses depois que o câncer atinge a coluna vertebral, "com alguns pacientes sobrevivendo muito menos do que isso".

Além disso, a descoberta fornece uma explicação de por que a osteoporose varia significativamente na coluna vertebral em comparação com outras partes do esqueleto. Esse conhecimento pode ajudar os médicos a adaptar o tratamento da doença quando ela aparece na coluna vertebral.

Num trabalho separado, Greenblatt e o seu coautor do artigo da Nature, Sravisht Iyer, cirurgião de coluna do Hospital de Cirurgia Especial, estão a investigar o papel que as novas células estaminais desempenham na resposta à cirurgia de fusão da coluna vertebral. Eles querem determinar se um implante da nova célula-tronco no momento da cirurgia pode melhorar a fusão.

Os dois cientistas também suspeitam que possa haver um segundo tipo de célula-tronco do esqueleto vertebral. Quando bloquearam a capacidade da nova célula-tronco de formar osso, ainda encontraram pequenas quantidades de osso em algumas regiões da coluna vertebral, levantando a questão de saber se um segundo tipo de célula-tronco poderia ser o responsável.