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Células-tronco e transfusões de sangue

Proezas regenerativas de células imaturas alimentam novas expectativas

Dimarion/Shutterstock
Células-tronco 
Por Dina Fine Maron

Mais de um século depois do início das pesquisas de alternativas para o sangue que circula em nossas veias, a descoberta persiste como sonho. Especialmente depois que um importante estudo deu um golpe aparentemente fatal nessa área ao determinar que os principais candidatos a sangue sintético na época tinham mais chances de matar que salvar a vida de uma pessoa. Isso tudo depois que bilhões de dólares em investimentos públicos e privados e da falência de várias empresas.

A partir de 2011, no entanto, essa área agonizante recebeu novo impulso; dessa vez, de um grupo de pesquisadores franceses que sugeriu uma nova abordagem para aumentar os estoques de sangue. Sua principal concepção: não tente recriar milhões de anos de evolução. Em vez disso, eles propuseram “pegar carona” no que a natureza já tinha feito ao persuadir células-tronco a assumir a tarefa.

O atrativo de criar alternativas para o sangue é óbvio. Depois de um trauma em campo de batalha ou um acidente de carro uma transfusão imediata de sangue artificial que, teoricamente, poderia funcionar com qualquer tipo de sangue, sem necessitar de refrigeração, certamente seria uma ferramenta médica muito bem-vinda. Um produto sintético que superasse o prazo de validade normal, de 42 dias, dos glóbulos vermelhos (eritrócitos ou hemácias) e que até impedisse o risco mínimo de transmitir uma doença sanguínea também figuraria no alto da lista de desejos dos médicos. Mas um produto desses ainda não foi criado, nem teve sua segurança comprovada em humanos.

Não por falta de tentativas. Embora células sanguíneas desempenhem múltiplas funções no organismo e tenham interações complexas com outros componentes celulares, a maioria dos produtos relacionados ao sangue e derivados (ou hemoderivados) sintéticos tem se limitado ao básico: transportar oxigênio dos pulmões para diferentes órgãos vitais e depois levar o dióxido de carbono de volta aos pulmões para ser exalado.

Quando a contagem de glóbulos vermelhos fica baixa, órgãos do corpo podem estar sendo privados do oxigênio de que necessitam, tornando uma pessoa fraca e resultando em graves problemas de saúde. A abordagem mais popular para replicar essa função tem sido criar transportadores de oxigênio à base de hemoglobina artificial - proteínas dos glóbulos vermelhos, que atuam como um serviço de transporte de oxigênio - e modificá-las quimicamente para aumentar sua capacidade de oxigenação.

A nova ideia é fazer com que o corpo desenvolva seu próprio substituto, um produto que não seria igual ao sangue integral, mas que poderia funcionar em seu lugar em uma emergência.

Um grupo de pesquisa com sede em Paris, liderado por Luc Douay, professor de hematologia da Faculdade de Medicina da Universidade Pierre e Marie Curie, já teve algum sucesso.

Os cientistas extraíram células parecidas com células-tronco do sangue que circulava através do corpo de um paciente e as manipularam para que se tornassem glóbulos vermelhos quase idênticos aos que normalmente transportam oxigênio no corpo. Para isso, a equipe injetou dois mililitros de células sanguíneas derivadas de células-tronco no paciente — uma quantidade muito menor que a necessária em uma transfusão de sangue comum.

As células experimentais tinham se dado bem com o armazenamento em baixas temperaturas e circularam no corpo com um tempo de vida igual ao dos glóbulos vermelhos originais.

Bingo! Resumindo: o experimento, embora conduzido em apenas uma pessoa, acessando células de seu próprio corpo, provou que isso pode ser feito. “Essa é uma abordagem promissora”, antecipa Harvey Klein, chefe do Departamento de Medicina de Transfusão no National Institutes of Health. “Existe uma vertente de pessimistas que acredita que, devido aos custos, isso nunca se materializará em um nível prático, mas escutei isso toda a minha vida sobre diferentes áreas da medicina, inclusive sobre transplantes de medula óssea na década de60”. Ainda assim, ele e outros advertem que o campo está longe de poder renunciar à necessidade de doadores de sangue para cuidados cotidianos. Na realidade, o mercado para produtos sanguíneos artificiais provavelmente seria limitado a pessoas com tipos sanguíneos raros e que, devido a doenças sanguíneas, exigem novas transfusões, talvez a cada dois meses.

É um avanço encorajador para um campo cheio de esforços curiosos e às vezes embaraçosos para chegar ao poder salvífico do sangue.

Em 1667, transfusões de sangue de animais para humanos receberam atenção brevemente. Mas a primeira transfusão entre humanos só foi realizada em 1818, antes que soubéssemos algo sobre tipos sanguíneos e sobre quando o corpo rejeita certas transfusões. No final do século 19, pesquisas sobre hemoderivados também incluíram tentativas de submeter pacientes a infusões de leite de vaca fresco. O raciocínio prevalecente era que o leite, como o sangue, tinha gorduras que se emulsionavam (misturavam)em líquido. Alémdisso, o leite seria mais seguro que o sangue porque não coagularia. Quando os pacientes morreram, os médicos concluíram que era devido a outras complicações. É desnecessário dizer que injeções de leite, assim como transfusões de sangue animal, nunca decolaram.

Nos Estados Unidos não há escassez de hemoderivados para a maioria dos pacientes porque há muitos doadores de sangue. Depois que uma pessoa saudável doa sangue, o fluido normalmente é agitado em uma centrífuga e separado em várias partes. Em geral, os pacientes recebem transfusões de glóbulos vermelhos (hemácias), o componente do sangue que transporta oxigênio para os tecidos do corpo. (Os pacientes também podem receber infusões de glóbulos brancos [leucócitos] que ajudam a combater infecções ou plaquetas, fragmentos de células incolores que ajudam a estancar sangramentos por coagulação.)

Embora a maioria das pessoas só receba uma transfusão de sangue uma ou duas vezes na vida (se é que recebe), portadores de doenças como a anemia falciforme necessitam de transfusões frequentes de glóbulos vermelhos. No entanto, a cada transfusão há um pequeno risco de o corpo desenvolver uma infecção, rejeitar o sangue estranho e formar anticorpos que levarão o organismo a rejeitar e destruir certos tipos de sangue no futuro. Uma ameaça fundamental, porém, é que cada transfusão contribui para o risco de uma sobrecarga de ferro no corpo. Todos os glóbulos vermelhos contêm ferro, mas depois que o corpo absorve o que precisa, ele não dispõe de um modo simples para eliminar o excesso. Em vez disso, o ferro fica armazenado em órgãos como o coração, o fígado e o pâncreas. Esse acúmulo aumenta a cada transfusão e, além de poder acabar danificando os órgãos, pode ser fatal.

Os pesquisadores franceses esperam que a utilização de células sanguíneas recém-criadas a partir de células-tronco possa ajudar a aliviar esse aspecto preocupante. “Acreditamos que esse sangue poderia ser transfundido de três a cinco vezes menos a cada ano devido à eficiência da transfusão”, salienta Douay.

O segredo reside na idade dos glóbulos vermelhos obtidos de células-tronco. Embora as hemácias de doadores tenham um prazo de validade típico de 42 dias, elas são uma mistura de células mais velhas e mais novas, o que significa que muitas delas podem não duram muito tempo no corpo. Com opções derivadas de células-tronco todo produto sanguíneo seria novo, o que teoricamente poderia dar mais energia aos pacientes a cada infusão. A única coisa diferente para um paciente seria que ele receberia transfusões menos frequentes. “Se você tem células novinhas em folha, você deve ser capaz de aumentar os intervalos entre as transfusões para que elas durem mais”, argumenta David Anstee, diretor do Laboratório de Internacional de Referência de Grupo Sanguíneo, na Inglaterra. “Você pode ser capaz de melhorar a qualidade de vida das pessoas nessas situações”. A solução não é perfeita porque ela provavelmente acrescentaria meses, e não anos, entre as transfusões, mas isso poderia ser um começo.

 

Além disso, pesquisadores poderiam selecionar cuidadosamente os grupos sanguíneos que querem cultivar a partir de cada lote de células-tronco, criando estoques de produtos necessários para pessoas com tipos sanguíneos extremamente raros, cuja composição dificulta encontrar um sangue adequado para transfusões, porque eles rejeitariam a maioria dos outros tipos. Até o momento, porém, tudo isso é teórico. Desde aquele avanço inicial nenhum produto sanguíneo novo chegou perto de uma aprovação regulatória nos Estados Unidos ou na Europa.

Sem dúvida, os maiores obstáculos são mais financeiros que técnicos, mas os entraves monetários são massivos. Para fazer jus aos preços atuais de produtos sanguíneos de alta qualidade, o processo teria que se tornar pelo menos cinco vezes mais eficiente em termos de custo-benefício, Douay observou em um recente estudo publicado no Biotechnology Journal. Embora o preço atual para um hospital médio gerar uma unidade (uma bolsa) de glóbulos vermelhos a partir de sangue de doadores chegue a cerca de US$ 225, estoques mais caros e únicos de hemácias, reservados para pessoas com necessidades sanguíneas raras, podem custar de US$700 a US$ 1.200 por unidade. Em comparação, com o método de Douay o preço por quantidades equivalentes de células sanguíneas (pressupondo que seja possível produzir uma grande quantidade delas com sucesso) provavelmente giraria em torno de US$ 8.330. O preço poderia ser de até US$ 15 mil por unidade, se tudo não correr de acordo com os planos, estima Douay.

Além disso, argumenta ele, a ideia de usar seu processo anterior, que envolveu o desenvolvimento de células em culturas, em uma escala maior seria “uma ilusão”. Para produzir uma única unidade (bolsa) de sangue, aproximadamente meio litro (0,47 l), seria necessário cultivar células em cerca de 400 frascos de cerca de30 cmx20 cm, explica. Mesmo com um espaço infinito para acomodar esses frascos, porém, essa produção seria inviável, porque seria impossível manter os controles necessários de pH e temperatura constantes. O que seria preciso para isso, segundo Douay, é um biorreator em grande escala, agitado automaticamente (algo que sua própria equipe espera produzir algum dia). “Até algo aparentemente tão simples como glóbulos vermelhos, que não têm um núcleo, desenvolveram uma estrutura e uma função que é muito mais complicadas da que vemos ao observá-los sob o microscópio”, salienta Jason Acker, diretor associado de desenvolvimento do Canadian Blood Services (o equivalente ao Banco de Sangue Canadense).

Douay, por sua vez, não está surpreso com o fato de ter levado mais de um século para que a ciência chegasse a esse ponto, em que um futuro em que se usarão células-tronco como substitutas para produtos sanguíneos continua sendo pouco mais que um sonho. “Durante anos tentamos substituir a natureza e fazer as coisas tão bem como ela faz”, observa ele. Os poderes regenerativos de células-tronco ainda podem injetar novas opções nesse campo.