Diferenciação de células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) em hepatócitos, neurônios e células sanguíneas a partir de fibroblastos de pacientes com doenças dos telômeros

Resumo

Telômeros são sequências repetitivas de nucleotídeos nas terminações dos cromossomos lineares de eucariotos e responsáveis pela proteção das extremidades desses cromossomos lineares. Essas sequências encurtam-se com a divisão celular mitótica, mas são mantidas em células-tronco por ação do complexo da telomerase que adiciona enzimaticamente nucleotídeos à extremidade 3' do cromossomo. A telomerase é constituída pela transcriptase reversa (TERT), o componente de RNA (TERC) e proteínas associadas, incluindo a discerina, codificada pelo gene DKC1. Mutações nesses genes podem resultar em doenças humanas, como anemia aplástica, fibrose pulmonar, cirrose hepática e disceratose congênita. A técnica de geração de células-tronco pluripotentes induzidas (células iPS) tem sido utilizada como modelo de estudo em algumas doenças humanas, já que a reprogramação permite retornar ao estado de pluripotência, mantendo-se as características genotípicas das células iniciais. Em nosso laboratório, em parceria com o NIH, geramos com sucesso células iPS de pacientes com mutações no TERT, TERC e DKC1 e observamos a deficiência no alongamento dos telômeros durante a reprogramação. Neste projeto, planejamos promover a diferenciação dessas células iPS de pacientes e indivíduos sadios em tipos celulares distintos afetados (hematopoéticos e hepatócitos) ou não (neurônios) nas doenças dos telômeros, com o objetivo de (1) caracterizar a dinâmica telomérica e de expressão da telomerase durante o processo de diferenciação de células iPS saudáveis e deficientes em telomerase e (2) verificar se a deficiência de telomerase modula a capacidade de células pluripotentes de diferenciação em sangue e hepatócitos, o que poderia contribuir para compreender a fisiopatologia da doença.