Realização: Apoio:
TÍTULO: USO DE CÉLULAS TRONCO PLURIPOTENTES INDUZIDAS NO TRATAMENTO DE PACIENTES COM LEUCEMIA MIELÓIDE AGUDA - UMA REVISÃO SISTEMATICA
CATEGORIA: EM ANDAMENTO
ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE
SUBÁREA: Biomedicina
INSTITUIÇÃO: FACULDADE DAS AMÉRICAS - FAM
AUTOR(ES): JESSICA GUEDES DE SOUSA
ORIENTADOR(ES): CAMILA DE MELO ACCARDO
CENTRO UNIVERSITÁRIO FAM
USO DE CÉLULAS TRONCO PLURIPOTENTES INDUZIDAS NO
TRATAMENTO DE PACIENTES COM LEUCEMIA MIELÓIDE AGUDA – UMA REVISÃO SISTEMÁTICA.
Aluno: Jessica Guedes de Sousa Curso: Biomedicina
Orientadora: Profª. Dra. Camila de Melo Accardo São Paulo – SP
2018
RESUMO:
Nas últimas décadas o câncer tornou-se um evidente problema de saúde pública mundial. Segundo a OMS, estima-se que em 2025 haverá cerca de 20 milhões de novos casos de câncer, 17 milhões de mortes decorrentes da doença e aproximadamente 75 milhões de pessoas convivendo com o câncer anualmente. O câncer é uma neoplasia maligna, resultado de proliferação autônoma, anormal e descontrolado da célula, devido a alterações genéticas em genes regulatórios do crescimento e de proliferação celular. A leucemia mieloide aguda (LMA) é caracterizada pelo acúmulo de células imaturas, blastos, na medula óssea e no sangue periférico, devido a alterações nos processos de proliferação e diferenciação dos progenitores mieloides.
Atualmente as opções de tratamento incluem antraciclicos e citarabina (Ara-C), quimioterapia em altas doses com resgate de células tronco autólogas (TMO- auto) ou terapia ablativa com resgate de células tronco alogênicas.
Desenvolvidas no Japão em 2006, as chamadas células-tronco pluripotentes induzidas (ou IPC’s) são produzidas a partir de células como o fibroblasto, induzindo as mesmas a retornarem ao seu estado de pluripotência por meio da reprogramação celular. A possibilidade de tratamento com células-tronco mais facilmente obtidas conquistou notoriedade por seu potencial terapêutico e tornou-se a principal alternativa de terapia celular.
Palavras-chave: câncer, leucemia mielóide aguda, células-tronco pluripotentes induzidas, transplante
INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas o câncer tornou-se um evidente problema de saúde pública mundial. Antes considerado como doença característica de países desenvolvidos e com grande aporte financeiro, atualmente observa-se que a maior parte do ônus causado por esta doença pode ser observado nos países em desenvolvimento, principalmente com baixo ou médio suporte financeiro (World Cancer Report, 2014). Segundo a OMS, estima-se que em 2025 haverá cerca de 20 milhões de novos casos de câncer, 17 milhões de mortes decorrentes da doença e aproximadamente 75 milhões de pessoas convivendo com o câncer anualmente (OMS, 2014). De acordo como Instituto Nacional de Câncer (INCA) no Brasil, a estimativa para o biênio 2016-2017 aponta a ocorrência de cerca de 600 mil casos novos de câncer, dos quais 10.070 correspondem a leucemias, sendo 5.540 casos em homens e 4.530 casos em mulheres (INCA, 2016).
O câncer é uma neoplasia maligna, resultado de proliferação autônoma, anormal e descontrolada da célula, devido a alterações genéticas em genes regulatórios do crescimento e de proliferação celular (Filho, 2009; Kulkarni, Carley, 2006; Fortunato et al., 2017). Essas células mutadas, originadas de células normais submetidas à ação de agentes cancerígenos, tais como substâncias químicas, vírus e radiação, ou ainda, alterações genéticas herdadas, agrupam-se, formando uma massa denominada tumor. Quando maligno, as células desse tumor possuem capacidade de invadir tecidos adjacentes e a corrente sanguínea ou o sistema linfático e neles sobreviver (KUMAR, FAUSTO, ABBAS, 2004; FORTUNATO ET AL., 2017). Após aquisição de alterações no DNA, as células adquirem também a capacidade de realizar divisões indefinidamente sem estímulo externo, pois alguns dos genes mutados são, principalmente, os que compreendem as classes de proto- oncogenes promotores de proliferação celular, genes reguladores de apoptose, genes supressores de proliferação celular e genes regulatórios do reparo ao dano do material genético (COTRAN, KUMAR, COLLINS, 2011; HERLIHY, BRUIN, 2017). Portanto, para que um tumor se desenvolva e que ocorra metástase é preciso que a célula adquira características distintas e complementares determinantes no processo. Após muitos estudos, é consenso
que são necessárias seis características biológicas para manutenção do câncer: manutenção dos sinais que induzem proliferação, resistência celular à morte, evasão de inibidores do crescimento, replicação continua, angiogênese, invasão e metástase (HANAHAN, WEINBERG, 2011; PEITZSCH ET AL., 2017;
LAMBERT, PATTABIRAMAN, WEINBERG, 2017).
Quando a hematopoese perde sua homeostase pode surgir um processo leucemogênico, caracterizado por proliferação descontrolada do sistema hematopoético, resultando em um aumento exagerado de leucócitos em estágios precoces de maturação, que na ausência de um tratamento eficaz, pode levar à morte. A leucemia geralmente envolve o sangue periférico e, frequentemente, infiltra baço, fígado e nódulos linfáticos. De acordo com o grau de maturidade e linhagem das células afetadas, as leucemias podem ser classificadas em aguda ou crônica e linfoide ou mieloide. (TSIFTSOGLOU ET AL., 2003; AZIZIDOOST ET AL., 2017).
A leucemia mieloide aguda (LMA) é caracterizada pelo acúmulo de células imaturas, blastos, na medula óssea e no sangue periférico, devido a alterações nos processos de proliferação e diferenciação dos progenitores mieloides (APPELBAUM ET AL., 2001; STEFFEN ET AL., 2005; PERCIVAL ET AL., 2017). A LMA é mais comum na sexta década de vida, quando apresenta pior prognóstico (INCA, 2016). A LMA apresenta um alto grau de heterogeneidade, resultado de mutações genéticas em células- tronco/progenitores hematopoéticos (WELCH ET AL., 2012; PERCIVAL ET AL., 2017).
A LMA decorre do acúmulo de alterações genômicas em uma célula tronco-leucêmica, que afetam a proliferação, a morte celular e os genes envolvidos na regulação do processo de diferenciação hematopoiético. Do ponto de vista das alterações citogenéticas a LMA pode ser dividida em 3 grandes grupos: 1. LMA com alterações recorrentes; 2. LMA com alterações cromossômicas não recorrentes e 3. LMA sem alterações citogenéticas. As alterações genéticas nas células leucêmicas podem ser alterações estruturais ou alteração no numero de cromossomos. Essas anormalidades cromossômicas são adquiridas e desaparecem na remissão da doença.
Estudos citogenéticos identificaram mais de 200 alterações numéricas e
estruturais diferentes na LMA, estas podem ser usadas como marcadores de prognóstico. (FERREIRA, ET AL., 2010)
O tratamento da LMA é baseado em polioquimioterapia sistêmica.
Atualmente as opções de tratamento incluem antraciclicos e citarabina (Ara-C), quimioterapia em altas doses com resgate de células tronco autólogas (TMO- auto) ou terapia ablativa com resgate de células tronco alogênicas.
(HAMERSCHLAK ET AL., 2006)
O transplante de medula óssea (TMO) consiste na infusão intravenosa de células progenitora hematopoiética e pode ser alogênico (o paciente recebe a medula de outra pessoa), ou autólogo (que utiliza células do próprio paciente, coletadas previamente). Nos estados unidos, o banco nacional de doadores de medula óssea já tem mais de três milhões de doadores cadastrados e cerca de 70% dos pacientes que recorrem ao mesmo encontraram um doador compatível. (CASTRO JR ET AL., 2001)
Nos anos 80, a introdução de intensificadores e, posteriormente, o transplante de medula óssea estenderam a taxa de sobrevida livre da doença em cinco anos para 40% dos pacientes. Uma indução mielossupressora permite uma remissão completa na LMA, porém, não é suficiente para impedir as recidivas. O TMO pode ser curativo em cerca de 30% dos casos que recidivam e a probabilidade do aparecimento de uma segunda neoplasia é de aproximadamente 6% em um período de 15 anos após. (BITTENCOURT ET AL., 2003; HAMERSCHLAK ET AL., 2006; CASTRO JR ET AL., 2001)
As células-tronco podem ser classificadas em função de sua origem ou capacidade de diferenciação em embrionárias e não embrionárias, e totipotentes, pluripotentes e multipotentes. A célula-tronco totipotente é resultado da divisão celular do óvulo fertilizado e pode dar origem a qualquer tipo de célula ou tecido, a divisão de células-tronco totipotente resulta no surgimento de células tronco pluripotentes. À medida que as células-tronco pluripotentes se especializam, passam a constituir tecidos específicos e seu potencial se limita, sendo nomeada, então, célula-tronco multipotente ou célula- tronco adulta. (FRANCISCO C DA SILVA ET AL., 2009)
As células-tronco hematopoiéticas possuem a capacidade de se autorrenovar e se diferenciar em células especializadas do tecido sanguíneo e células do sistema imune. (PEREIRA, 2009)
A técnica, desenvolvida no Japão em 2006, das chamadas células- tronco pluripotentes induzidas (ou IPC’s) foram produzidas a partir de células como o fibroblasto, onde são inseridos genes característicos de células-tronco embrionárias. Isto induz a reprogramação da célula, que a retorna para um estágio de célula tronco pluripotente. A diferenciação da célula-tronco é dependente aos estímulos bioquímicos produzidos pelo tecido ou meio de cultura na qual a célula está inserida, chamados de fatores de indução. A possibilidade de tratamento com células-tronco mais facilmente obtidas conquistou notoriedade por seu potencial terapêutico e tornou-se a principal alternativa de terapia celular. (SILVA ET AL., 2009; PEREIRA, 2009; DEL CARLO ET AL., 2008)
Justificativa: a possibilidade do uso de IPC’s no tratamento da leucemia mielóide aguda demonstra um novo modelo de terapia que pode diminuir a necessidade da existência de transplantes de medula alogênicos.
Objetivo geral
Esse estudo tem como principal objetivo realizar um levantamento bibliográfico, bem como, uma revisão sistematizada, com referência a dados sobre o uso de células tronco pluripotentes induzidas (IPC’s) no tratamento de pacientes com leucemia mielóide aguda.
Objetivos específicos:
- Esclarecer, por meio da literatura científica, o aspecto clínico da leucemia mielóide aguda.
- Compilar artigos científicos que demonstrem o uso de células tronco pluripotentes induzidas derivadas de fibroblastos.
- Descrever as aplicações terapêuticas das células-tronco pluripotentes, com ênfase em LMA
Metodologia:
Este trabalho consiste em uma revisão sistemática no período entre agosto de 2018 e julho de 2019. Serão utilizados livros e artigos científicos para embasamento teórico. A busca por artigos será realizada nas bases eletrônicas de dados Scielo, Google Acadêmico e MedLine/PubMed, utilizando como termos de busca: leucemia, célula tronco, IPC’s, transplante de medula, reprogramação celular, expansão celular.
DESENVOLVIMENTO
1. LEUCEMIA MIELÓIDE AGUDA
A leucemia mielóide aguda (LMA) se caracteriza pela proliferação clonal de células blásticas e pelo bloqueio maturativo das células hematopoiéticas com consequente substituição do tecido normal, ocasionando produção insuficiente de células sanguíneas maduras normais, levando assim ao bloqueio da
hematopoese normal. O processo neoplásico que dá origem ao clone
leucêmico pode surgir em qualquer estágio de desenvolvimento, ou seja, em qualquer fase da hematopoese. (PELLOSO, CHAUFFAILLE, ET AL, 2003;
HAMERSCHLAK, N, 2008).
O diagnóstico tradicional é feito por meio da classificação morfológica e fenotípica, analisando o aspecto das células no microscópio e a identificação dos blastos. É feita a técnica de imunofenotipagem com analise do número e aspecto dos cromossomos. Todas estas análises são importantes para um delineamento preciso da linhagem hematopoética e estagio de diferenciação das células leucêmicas. (CHAUFFAILLE, ET AL, 2003.).
Os métodos diagnósticos para identificação da LMA e classificação dos subtipos são baseados em critérios morfológicos, citoquimicos e de
imunofenotipagem, além da análise genética. Existem alguns sistemas para classificação das leucemias. O sistema de risco citogenético, que classifica os pacientes em prognostico favorável, intermediário e adverso em função dos achados citogenéticos. Também existe o sistema de classificação French- American-British (FAB), onde as LMA são classificadas em oito tipos:
M0 – LMA sem diferenciação morfológica;
M1 – LMA com mínima diferenciação morfológica;
M2 – LMA com diferenciação (componente monocítico <20%);
M3 – LMA promielocítica hipergranular;
M4 – LMA mielomonocítica (células monocíticas >20% das células leucêmicas);
M5 – LMA monocítica (com células monocíticas <20% das células leucêmicas);
M5a – LMA monoblástica (sem diferenciação, blastos <80%);
M5b – LMA monocítica (com diferenciação, blastos <80%);
M6 – eritroleucemia e variante;
M7 – LMA megacarioblástica.
A classificação FAB está em desuso e está sendo substituída pela
classificação da organização mundial da saúde (OMS), que valoriza os critérios citogenéticos para classificação. (JÁCOMO E PONTES; HAMERSCHLAK)
A leucemia mielóide aguda é uma doença predominante em idosos (adultos acima dos 60 anos), sendo mais comum no sexo masculino. Segundo o instituto nacional do câncer (INCA), para o próximo ano, estimam-se 9500 novos casos de LMA.
Figura 1 classificação da leucemia mielóide aguda segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS). (fleury, 2019)
2. CÉLULAS TRONCO
O termo célula tronco, do inglês stem cell, diz respeito a células com a capacidade de se proliferar indefinidamente, mantendo a pluripotencia e podendo se diferenciar em células de todas as três camadas germinativas, exceto a placenta e as membranas embrionárias. (OKAMOTO, YARAK, 2010;
SCHWINDT TT, BARNABÉ, 2005)
Naturalmente, existe no organismo humano células tronco adultas em quase todos os tecidos e, no blastocisto, células tronco embrionárias. As células tronco adultas são designadas de acordo com o órgão de que derivam e podem originar apenas células daquele órgão, possibilitando a regeneração tecidual. Já as células tronco embrionárias são pluripotentes e podem originar células de qualquer um dos folhetos germinativos. (LIMA, REIS ET AL, 2003) O sistema de classificação das células tronco é dividido em três categorias:
Células tronco totipotentes: célula com capacidade de originar todas as células de um organismo, incluindo a linhagem germinativa e o tecido embrionário e extra embrionário. O zigoto é a célula totipotente conhecida.
Célula tronco pluripotente: uma célula que pode gerar todas as células de um individuo, exceto o tecido extra embrionário. As células tronco embrionárias são pluripotentes.
Célula tronco multipotente: uma célula que pode originar todos os tipos de célula de uma linhagem. Células tronco adultas, por exemplo as
hematopoiéticas são multipotentes.
A terapia celular é uma grande inovação clinica para a regeneração tecidual e a melhor escolha de célula para isto seria uma célula com altíssimo potencial regenerativo e capacidade de auto renovação, e que gere tecidos de todas as camadas germinais. A célula que atende aos requisitos é a célula tronco
pluripotente embrionária. Porém, o uso desse tipo celular envolve um comitê de ética e leis especificas de cada país, além de ser de difícil obtenção e
manutenção. (BARNABÉ, SCHWINDT, 2005; LYGIA PEREIRA, 2009) A alternativa que surgiu para a obtenção de células pluripotentes foi a
“reprogramação de células somáticas diferenciadas”. Essa técnica não
necessita do uso de embriões ou oócitos humanos, sendo tecnicamente viável e socialmente aceitável, e o resultado foram as chamadas IPC’s ou células tronco pluripotente induzidas. (SHINYA YAMANAKA, KAZUTOSHI
TAKAHASHI, 2006)
3. CÉLULAS TRONCO PLURIPOTENTES INDUZIDAS.
A hipótese gerada por Shinya Yamanaka é que deveriam existir genes que, quando fossem reativadas, fossem capazes de reprogramar qualquer célula para seu estado de célula tronco, e assim o fez, converteu células somáticas em células tronco por meio de um procedimento de indução genética,
induzindo a expressão de um numero de genes que foram selecionados pela tentativa e erro. (LUIZ MONTOLIU; YAMANAKA, TAKAHASHI, 2006)
Após muitos experimentos, o laboratório de Yamanaka selecionou quatro genes, OCT 3/4; SOX 2, KFL 4 E C-MYC, que permitiu induzir as células a um estado de célula tronco. Essa indução foi feita por meio de vetores virais, retrovírus (lentivirus) portando as sequencias gênicas dos quatro genes. (LUIZ MONTOLIU; YAMANAKA, TAKAHASHI, 2006)
Morfologicamente, as células obtidas eram idênticas a células tronco. Porém, um estudo de Rudolf Jaenisch, do MIT, observou-se o aparecimento de
tumores nos camundongos, gerados pela ativação anômala de c-MYC, que tem capacidade tumorigênica. (MILLER, AGAWAL, URBACH, 2009)
Segundo uma entrevista dada a revista cientifica CELL, o transplante autólogo de células ips, é um processo muito caro e também foi necessário quase um ano para gerar a quantidade total de células necessárias para o procedimento proposto pelo pesquisador, utilizando as células do próprio paciente como material para gera-las. (REVISTA CELL, 166, 2016)
RESULTADOS PRELIMINARES
Em levantamento preliminar, utilizando a base de dados MedLine/PubMed, foram encontrados 55 estudos que serão avaliados quanto a sua inclusão no trabalho.
A implantação de IPC’s no tratamento da leucemia mielóide aguda, resolveria o problema da histocompatibilidade no transplante de medula, porém o alto custo e a demora na obtenção e na realização de todos os testes necessários para a segurança do paciente, colocam empecilhos na utilização desta terapia.
O maior dos problemas, no entanto, é o índice de mutação genética e a desregulação no processo de diferenciação, sendo necessário um maior numero de estudos para resolver esses problemas e tornar a terapia algo viável.
Na tabela abaixo é demonstrado os critérios de exclusão adotados, referente a alguns dos artigos encontrados e descartados por não adequação ao objetivo do trabalho
-Células tronco pluripotentes e doenças neurológicas – Alisson muotri, 2010
-Células tronco na pele, marcia monteiro, 2012
Conteúdo do texto completo não é relacionado ao tema buscado para o presente estudo.
-Células-tronco em Odontologia- Soares e Araujo, 2007
-Células-tronco mesenquimais: células ideais para a regeneração cardíaca? – Priscila de Napoli, et al. 2010
Artigo excluído por estar desatualizado em relação a descobertas mais recentes
Aspectos imunológicos dos transplantes de células tronco
hematopoéticas – julio voltarelli, et al.
2000
Artigo não se enquadra no período de exclusão em relação a sua data
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BITTENCOURT, ET AL Leucemia mielóide aguda: perfil de duas décadas do serviço de hematologia do hospital de clínicas de porto alegre-rs. 2003
HAMERSCHLAK N, ET AL. estudo retrospectivo do tratamento da leucemia mielóide aguda com o transplante de medula óssea – a experiência brasileira. 2006
CARLOS GIL FERREIRA, ET AL, 2ª EDIÇÃO. Oncologia molecular.
2010.
FRANCISCO DA SILVA, ET AL, REV. BRA. DE HEMATOLOGIA E HEMOTERAPIA. Células-tronco hematopoiéticas: utilidades e perspectivas. 2009
LYGIA DA VEIGA PEREIRA. Células-tronco – promessas e realidades da terapia celular. 2009
DEL CARLO, ET AL. Células-tronco e fatores de crescimento na reparação tecidual. 2008
CASTRO JR, ET AL. Transplante de medula óssea e transplante de sangue de cordão umbilical em pediatria. 2001
INTERNACIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER. Word cancer report. 2014
ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE – OMS. 2014
INSTITUTO NACIONAL DE CÂNCER – INCA. 2016
FILHO. Complex landscapes of somatic rearrangement in human brease câncer genome. 2009
KULKARN; CARLEY. Genética hereditária do câncer de mama e técnicas de previsão de risco. 2006
FORTUNATO ET AL. Prognostic and predictive relevance of primary tumor location in patients with RAS wild type metastatic colorectal cancer. 2017
KUMAR, ABBAS, FAUSTO. Pathologic basis of disease. 2004
COTRAN, KUMAR E COLLINS. Patologia estrutural e funcional. 2011
HERLIHI, BRUIN. The role of the transcriptional response to DNA replication stress. 2017
HANAHAN, WEINBERG. Hallmarks of cancer: the next generation. 2011
PEITZSCH ET AL. cancer stem cells: the root of tumor recurrence and metastases. 2017
LAMBERT, PATTABIRAMAN, WEINBERG. Emerging biological principles of metastasis. 2017
TSIFTSOGLOU ET AL. mechanisms involved in the induced differentiation of leukemia cells. 2003
AZIZIDOOST ET AL. the role and clinical implications of the endosteal niche and osteoblasts in regugulatin leukemia. 2017
APPELBAUM. Haematopoietic cell transplantation as immunotherapy.
2001
STEFFEN ET AL. the anthropocene: from global change to planetary stewardship. 2005
PERCIVAL ET AL. mercury evidence for pulsed volcanism during the end Triassic mass extinction. 2017.
SAMIRA YARAK, OSWALDO OKAMOTO. Células tronco derivadas de tecido adiposo humano: desafios atuais e perspectivas clínicas. 2010
SCHWINDT TT, BARNABÉ GF. Proliferar ou diferenciar? Perspectiva de destino das células tronco. 2005
VERÔNICA SOUZA, LEONARDO LIMA, ET Al. Células tronco, uma breve revisão. 2003
LYGIA DA VEIGA PEREIRA. Células tronco – promessas e realidades da terapia celular. CADERNO DE HISTORIA DA CIENCIA. 2009
YAMANAKA E TAKAHASHI. Indução de células-tronco pluripotentes de culturas de fibroblastos embrionários e adultos de camundongos por fatores definidos. CELL 126. 2006
LUIS MONTOLIU. Células pluripotentes induzidas.
THOMSON, SMUGA-OTTO, STEWART, ET AL. induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. REVISTA SCIENCE, 2007
MILLER, AGAWAL, URBACH, ET AL. generation of pluripotent stem cells from human blood. 2009
Células ips 10 anos depois – REVISTA CELL, 166. 2016
CHAPARO E BELTRÁN. Reprogramação nuclear e células pluripotentes induzidas. REVISTA DA FACULDADE DE MEDICINA. 2009
