Células-Tronco de Pluripotência induzida: descoberta, aplicação e perspectivas na medicina

Ana Elisa do Amaral Souza¹, Ana Luiza Menezes Barbosa², Bruna Aparecida Vieira Mathias², Ester Souza de Faria², Geovana de Souza Rodrigues², Izabelle Catarine Gonçalves Maia², Maria Eduarda de Oliveira Lima²

¹Graduanda do curso de Farmácia (UFSJ-CCO)

² Graduandas do curso de Bioquímica (UFSJ-CCO)

v.3, n.6, 2025

Junho de 2025

As células-tronco de pluripotência induzida (iPSCs) (Figura 1) foram descobertas pelo Dr. Shinya Yamanaka e sua equipe em 2006 a partir de fibroblastos de camundongos (células presentes na pele dos animais) [1].

Figura 1: Células-tronco pluripotentes induzidas.

Fonte: :https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-biologicas/cientistas-estabelecem-diretrizes-para-uso-de-celulas-tronco-pluripotentes/

Tais células já especializadas podem ser induzidas a voltar ao estágio anterior em que não havia ainda especialização (estágio de célula-tronco)  com o auxílio de quatro fatores de transcrição (proteínas que controlam a produção de outras proteínas na célula após se associarem ao DNA) [1]. Estes fatores em questão são: Oct4 - fator importante na pluripotência (capacidade de se transformar em amplo número de diferentes tipos celulares) das células-tronco, Sox2 - fator relacionado ao desenvolvimento embrionário de tecido e órgãos, Klf4 - que é um fator de proliferação celular e c-Myc - que modifica a estrutura do DNA facilitando reprogramação ao estágio de célula-tronco; esses fatores ficaram conhecidos como OSKM (sigla composta pela primeira letra do nome de cada fator) [2].

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A pluripotência é a capacidade de uma célula se diferenciar em outros diversos tipos celulares. O que tornou essa descoberta tão revolucionária é que a reprogramação que gera as iPSCs produz células que se assemelham às células-tronco embrionárias (ESCs). As iPSCs têm capacidade de diferenciação em amplo número de diferentes tipos celulares (embora não tão amplo quanto o das ESCs). As ESCs são uma alternativa interessante para regeneração e terapias celulares; porém seu uso é restrito devido a fatores como incompatibilidade imunológica (que pode causar rejeição em um possível paciente) e a conflitos éticos (pois são obtidas de embriões). Sendo assim, as iPSCs são uma alternativa interessante às ESCs para diversos tratamentos [1, 3].

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A utilização de células humanas para a formação de iPSCs também foi um estudo deste mesmo grupo de pesquisadores [1], fazendo surgir, assim, uma inovação no campo da medicina regenerativa. Estas células podem, no futuro, serem utilizadas, por exemplo, para o desenvolvimento de novos tecidos e em diferentes tratamentos, como na Doença de Parkinson. No que tange às iPSCs é possível a geração de células-tronco especificamente para cada paciente:  sem a utilização de embriões (sem que os embriões iniciais sofram danos) e evitando-se a necessidade da terapia com imunossupressores (para evitar a rejeição) [4,5].

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As  iPSCs têm sido usadas em experimentos de terapias de regeneração de tecidos, como na medula óssea, por sua eficiência e disponibilidade se comparada ao processo de regeneração por ESCs [6] e, portanto, sua utilização tem sido expandida para áreas de modelagem cardíaca, doenças hepáticas e em arritmias hereditárias que alteram o ritmo dos batimentos do coração. Sua aplicabilidade se expande a diversas atuações, já que as iPSCs são derivadas de células do próprio paciente, como mencionado, e, por isso, podem ser usadas não só na modelagem de doenças, mas em testes com novos fármacos e em terapias de reposição celular especificos para dada pessoa [7]. 

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No entanto, existem estudos que abordam limitações dessa técnica, sendo um dos mais citados a possibilidade de rejeição pelo sistema de defesa do paciente, mesmo se as células usadas para gerar as iPSCs forem dele mesmo. Uma possível resposta do porque isso ocorre é pelo fato de o processo de reprogramação poder causar alterações no DNA, fazendo surgir novas estruturas na célula que podem induzir que o organismo reaja contra elas por entender que são nocivas e que precisa delas se defender [8]. Outro fator a ser considerado é que a célula a ser reprogramada pode guardar memória de sua célula especializada de origem (memória epigenética), o que pode levar a menor eficiência de reprogramação das iPSCs [1]. A qualidade e segurança destas células também têm sido questionadas para o uso terapêutico (visando tratar pacientes), devido a seu risco de alterações indesejadas no DNA e possibilidade de originar tumores [4]. 

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As iPSCs, no entanto, apresentam atualmente grandes avanços para o campo da medicina. Mesmo não possuindo funcionalidade idêntica às ESCs também podem ser eficientes no oferecimento de melhoria e recuperação de tecidos que necessitam ser regenerados. Dessa forma, os desafios apresentados ressaltam a necessidade de continuação das pesquisas envolvendo as células-tronco reprogramadas de forma a aprimorar o processo de reprogramação, assegurar a segurança e qualidade do produto final, expandindo assim a utilização das iPSCs a partir de técnicas eficientes e seguras para uso.