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Ciência08/03/2022

Terapia reverte com segurança sinais de envelhecimento em camundongos

Crédito: Instituto Salk

08/03/22 - 12h10min

A idade pode ser apenas um número, mas é um número que muitas vezes traz efeitos colaterais indesejados, desde ossos quebradiços e músculos mais fracos até riscos aumentados de doenças cardiovasculares e câncer. Agora, cientistas do Instituto Salk (EUA), em colaboração com a empresa de biotecnologia americana Genentech, membro do grupo Roche, mostraram que podem reverter com segurança e eficácia o processo de envelhecimento em camundongos de meia-idade e idosos, redefinindo parcialmente suas células para estados mais jovens. Seu estudo foi publicado na revista Nature Aging.

“Estamos entusiasmados por podermos usar essa abordagem ao longo da vida para retardar o envelhecimento em animais normais. A técnica é segura e eficaz em camundongos”, disse o coautor Juan Carlos Izpisua Belmonte, professor do Laboratório de Expressão Gênica do Instituto Salk. “Além de combater doenças relacionadas à idade, essa abordagem pode fornecer à comunidade biomédica uma nova ferramenta para restaurar a saúde dos tecidos e do organismo, melhorando a função e a resiliência das células em diferentes situações de doenças, como doenças neurodegenerativas.”

À medida que os organismos envelhecem, não são apenas suas aparências externas e saúde que mudam; cada célula em seus corpos carrega um relógio molecular que registra a passagem do tempo. As células isoladas de pessoas mais velhas ou animais têm diferentes padrões de produtos químicos ao longo de seu DNA – chamados marcadores epigenéticos – em comparação com pessoas ou animais mais jovens. Os cientistas sabem que adicionar uma mistura de quatro moléculas de reprogramação – Oct4, Sox2, Klf4 e cMyc, também conhecidas como “fatores Yamanaka” (descobertos pelo professor Shinya Yamanaka, Prêmio Nobel em 2012) – às células pode redefinir essas marcas epigenéticas, trazendo-as para seus padrões originais. Essa abordagem é como os pesquisadores podem reprogramar as células adultas, em termos de desenvolvimento, em células-tronco.

Variações da abordagem

Em 2016, o laboratório de Izpisua Belmonte relatou pela primeira vez que eles poderiam usar os fatores Yamanaka para combater os sinais de envelhecimento e aumentar a expectativa de vida em camundongos com uma doença de envelhecimento prematuro. Mais recentemente, a equipe descobriu que, mesmo em camundongos jovens, os fatores Yamanaka podem acelerar a regeneração muscular. Após essas observações iniciais, outros cientistas usaram a mesma abordagem para melhorar a função de outros tecidos, como coração, cérebro e nervo óptico, envolvidos na visão.

No novo estudo, Izpisua Belmonte e seus colegas testaram variações da abordagem de rejuvenescimento celular em animais saudáveis ​​à medida que envelheciam. Um grupo de camundongos recebeu doses regulares dos fatores Yamanaka desde os 15 meses de idade até os 22 meses, aproximadamente equivalente à idade de 50 a 70 anos em humanos. Outro grupo foi tratado de 12 a 22 meses, aproximadamente 35 a 70 anos em humanos. E um terceiro grupo foi tratado por apenas um mês aos 25 meses, semelhante aos 80 anos em humanos.

“O que realmente queríamos estabelecer era que usar essa abordagem por um longo período de tempo é seguro”, disse Pradeep Reddy, cientista da equipe do Instituto Salk e coautor do novo artigo. “De fato, não vimos nenhum efeito negativo na saúde, comportamento ou peso corporal desses animais.”

Comparado aos animais de controle, não houve alterações nas células sanguíneas ou alterações neurológicas nos camundongos que receberam os fatores Yamanaka. Além disso, a equipe não encontrou câncer em nenhum dos grupos de animais.

Volta no tempo

Quando os pesquisadores analisaram os sinais normais de envelhecimento nos animais submetidos ao tratamento, descobriram que os camundongos, em muitos aspectos, se assemelhavam a animais mais jovens. Isso foi constatado tanto nos rins quanto na pele. Quando feridas, as células da pele dos animais tratados tinham maior capacidade de proliferação e eram menos propensas a formar cicatrizes permanentes – animais mais velhos geralmente apresentam menos proliferação de células da pele e mais cicatrizes. Além disso, as moléculas metabólicas no sangue dos animais tratados não apresentaram alterações normais relacionadas à idade.

Essa juventude foi observada nos animais tratados por sete ou dez meses com os fatores Yamanaka, mas não nos animais tratados por apenas um mês. Além disso, quando os animais tratados foram analisados ​​no meio do tratamento, os efeitos ainda não eram tão evidentes. Isso sugere que o tratamento não está simplesmente interrompendo o envelhecimento, mas voltando ativamente para trás – embora sejam necessárias mais pesquisas para diferenciar os dois.

A equipe agora está planejando pesquisas futuras para analisar como moléculas e genes específicos são alterados pelo tratamento de longo prazo com os fatores Yamanaka. Eles também estão desenvolvendo novas formas de inserir os fatores no corpo.

“No final das contas, queremos trazer resiliência e função de volta às células mais velhas para que sejam mais resistentes ao estresse, lesões e doenças”, disse Reddy. “Este estudo mostra que, pelo menos em camundongos, há um caminho a seguir para alcançar isso.”

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