Austrália testa mosquito antidengue

Não é nova a ideia de modificar mosquitos transmissores de moléstias como dengue e malária para que parem de fazê-lo e, assim, possibilitar o controle dessas doenças. No Brasil, por exemplo, Margareth de Lara Capurro pesquisou mosquitos anofelinos transgênicos para combater malária.

Agora, na Austrália, pesquisadores se preparam para testar uma bactéria excêntrica na luta contra a dengue, sem lançar mão de controversas modificações genéticas. Eles contam com ajuda de pelo menos um brasileiro, Luciano Moreira, do Instituto de Pesquisas René Rachou (MG), da Fiocruz.

A proposta é tornar os insetos resistentes ao parasita causador da doença. No caso da dengue, um flavivírus; no da malária, micro-organismos do gênero Plasmodium. Se o corpo do mosquito se torna um ambiente inóspito para o agente, a doença fica sem vetor e a transmissão se interrompe.

A bactéria alistada na Austrália se chama Wolbachia pipientis. De início, explica reportagem de Martin Enserink no periódico "Science", a ideia era empregá-la para contrabandear para dentro do mosquito genes que o tornasse refratário ao vírus.

Aí se descobriu que a mera infecção do inseto pela bactéria de tipo normal, tal como encontrada na natureza, fazia emergir nele resistência à partícula viral. Ficou desnecessário recorrer a genes estranhos. De veículo portador de armamento, a Wolbachia passou a ser vista pelos estudiosos como a própria arma capaz de decidir a guerra.

Apesar de microscópica, a bactéria tem lá suas semelhanças com uma bomba atômica. Ela infecta mais ou menos metade de todas as espécies de insetos existentes na Terra. E possui uma capacidade incrível de se espalhar pela população desses artrópodes.

É a candidata ideal para atingir o número astronômico de mosquitos chupadores de sangue que há por aí, como pode experimentar qualquer paulistano na própria pele. O micróbio passa de uma geração para outro pegando carona nos ovos dos insetos. Em outras palavras, toda a prole de uma fêmea infectada carrega a sua Wolbachia. Uma vez introduzida na espécie, não demora em se tornar onipresente.

O problema é que a Wolbachia não está presente em populações naturais de anofelinos (malária) nem de Aedes aegypti, que transmite a dengue. O grupo de Scott O'Neill com que Luciano Moreira colaborou, na Universidade de Queensland (Austrália), conseguiu introduzir a bactéria no mosquito, injetando-a em seus embriões.

Sua proposta agora é liberar mosquitos infectados e resistentes ao vírus da dengue em duas localidades da região tropical australiana, onde a dengue está presente. Seriam em princípio dez insetos por semana para cada domicílio, por 12 semanas seguidas.

O'Neill acha que a infecção se espalhará na velocidade de 10 km/ano, mas precisa ter certeza disso para calibrar o tamanho da esquadrilha antidengue. O passo seguinte, segundo seu planejamento, seria conseguir permissão do Vietnã e da Tailândia para experimentos de maior escala.

Células-tronco da mãe são chave para tratar doença genética antes do parto

Resposta imune da mulher impede o feto de aceitar transplantes, revela estudo com ratos

SÃO PAULO - Pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco (UCSF), nos EUA, tentaram solucionar um enigma científico que dura décadas, e a descoberta pode levar a avanços significativos na utilização de células-tronco para tratar doenças genéticas antes do nascimento. O trabalho será publicado na edição de fevereiro da revista Journal of Clinical Investigation.

Trabalho será publicado no Journal of Clinical Investigation

Por meio de uma série de experiências em ratos, o time de cientistas concluiu que a resposta imune da mãe impede o feto de aceitar o transplante de células-tronco sanguíneas, e essa mesma resposta pode ser superada simplesmente por meio do transplante de células retiradas da própria mãe.

"O estudo é realmente animador, porque nos oferece uma solução simples que faz o transplante de células fetais ter uma meta alcançável", diz o autor sênior Tippi MacKenzie, professor assistente de cirurgia pediátrica na universidade e cirurgião fetal do Hospital Infantil Benioff, da UCSF. "Nós agora, pela primeira vez, temos uma estratégia viável para tratar problemas congênitos de células-tronco antes do nascimento", explica.

Há muito tempo, especialistas veem nas células-tronco do útero uma estratégia de tratamento promissora para muitas doenças genéticas diagnosticada logo no primeiro trimestre da gravidez, como a anemia falciforme e alguns distúrbios imunológicos. O transplante de células-tronco fetais envolve a retirada de células saudáveis da medula óssea de um doador e a transferência delas para o feto por meio de injeções guiadas por ultrassonografia. Quando bem sucedida, as células implantadas, ou enxertadas, repõem o estoque saudável de células formadoras do sangue.

Na teoria, o desenvolvimento do feto com um sistema imune imaturo é o alvo principal de um transplante bem-sucedido, pois o risco de rejeição é baixo e a necessidade de terapia imunossupressora de longo prazo pode ser evitada. No entanto, as tentativas anteriores de transplante de células-tronco sanguíneas em fetos humanos não tiveram sucesso, o que levou alguns pesquisadores a perder o interesse nesse campo promissor, de acordo com MacKenzie, que, junto com Eli e Edythe Broad, trabalha no Centro de Medicina Regenerativa e Pesquisa em Células-tronco.

"O fato de que os transplantes de células-tronco fetais não têm sido muito bem sucedidos é um mistério, sobretudo levando-se em conta o dogma amplamente aceito de que o sistema imunológico imaturo do feto pode adaptar-se a substâncias estranhas", afirma o coautor sênior e PhD Qizhi Tang, professor assistente de transplantes e diretor do Serviço de Transplante do Laboratório de Pesquisa da UCSF. "A descoberta surpreendente do nosso estudo é que o sistema imunológico da mãe é o culpado", destaca.

A equipe transplantou fetos de ratos com células-tronco sanguíneas retiradas de uma segunda linhagem de ratos que não tinham relação com o feto nem com a mãe. Após o procedimento, os pesquisadores observaram um afluxo de células T - a principal força motriz por trás de uma resposta imune - da mãe para o feto, o que levou à rejeição do enxerto transplantado.

No entanto, se os cientistas removessem as células T apenas da mãe antes de realizar o transplante, quase 100% dos fetos enxertados aceitavam as células transplantadas, indicando que as células T maternas desempenham um papel fundamental no desencadeamento da rejeição no transplante. Finalmente, os pesquisadores transplantaram fetos de ratos com células-tronco sanguíneas que combinavam com as da mãe, o que, como esperado, resultou em uma taxa de sucesso muito alta.

"Se as células-tronco transplantadas forem compatíveis com a mãe, não importa se são compatíveis com o feto", diz o principal autor, Amar Nijagal, pesquisador de pós-doutorado e residente de cirurgia na UCSF. "O transplante de células-tronco colhidas da mãe faz sentido, porque a mãe e o feto se toleram mutuamente."

Como próximo passo, os cientistas precisam confirmar se os resultados são consistentes em seres humanos e também investigar exatamente como as células T maternas causam a rejeição do enxerto.

"Agora que sabemos que um feto pode se tornar tolerante a uma fonte externa de células-tronco, realmente podemos pensar grande e considerar como outros tipos de células-tronco podem ser usadas para tratar tudo antes do nascimento, desde transtornos neurológicos até musculares", acrescenta Mackenzie.

Suplemento alimentar pode aliviar sintomas da TPM, diz estudo

Cápsula com ácidos graxos reduziu em até 74% os efeitos da tensão. Pesquisa é da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).

O fim da tensão pré-menstrual (TPM) pode estar mais próximo. Um estudo feito pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) renova a esperança de quem convive com o problema. Segundo os pesquisadores, ingerir uma cápsula de ácidos graxos por dia é capaz de reduzir em mais da metade os sintomas.

Os ácidos graxos são um tipo de gordura essencial para o organismo, mas não são produzidos pelo corpo humano. Estão presentes em quantidade reduzida em alimentos como peixes, óleos de linhaça, de fígado e de bacalhau. Por isso, alguns médicos os recomendam em forma de suplemento na dieta.

Participaram do estudo 120 mulheres entre 17 e 37 anos diagnosticadas com o problema. Elas foram acompanhadas durante oito meses: dois antes do início do tratamento e seis durante a ingestão das cápsulas. Um grupo recebeu uma pílula com 1 grama de ácidos graxos, outro recebeu 2 gramas e o terceiro tomou placebo. Além disso, diariamente as voluntárias preenchiam uma escala de marcadores para descrever a intensidade dos sintomas.

Ao final do período, todos os grupos tiveram melhora, sem apresentar alteração nos níveis de colesterol: o primeiro grupo afirmou ter reduzido os sintomas em 64%, o segundo grupo em 74% e o terceiro, em 16%. "Os primeiros sinais de melhora surgiram depois de três meses e não houve relato de efeitos colaterais", afirmou Edilberto Rocha Filho, autor do estudo e médico-assistente do Departamento de Ginecologia da UFPE. As informações são do jornal "O Estado de S. Paulo".

Nanotech Medicine to Rebuild Damaged Parts of Human Body

ScienceDaily (Jan. 18, 2011) — To rebuild damaged parts of a human body from scratch is a dream that has long fired human imagination, from Mary Shelley's Doctor Frankenstein to modern day surgeons. Now, a team of European scientists, working in the frame of the EUREKA project ModPolEUV, has made a promising contribution to reconstructive surgery, thanks to an original multidisciplinary approach matching cutting-edge medicine to the latest developments in nanotechnology.

Nanotechnology may one day help to restore burnt tissue

According to the World Health Organisation (WHO), an estimated 322,000 deaths globally per year are linked to severe injuries from fire and in many of these cases death could have been avoided with surgical intervention.

In this type of intervention, when major burn patients have insufficient skin left to graft on the most damaged part of their body, new skin has literally to be grown from the patient's own skin cells. However, the long delay in growing the skin can expose the burns patient to increased risk of infection and dehydration; so to help those cells to multiply, specialists use a particular kind of component called polymeric material. Because of their extraordinary range of properties, polymeric materials play a ubiquitous role in our daily life. This role ranges from familiar synthetic plastics: plastic bags or yoghurt cups, to natural biopolymers such as wood or proteins that are present in the human body.

New nano-structured materials

It has been known for the last few years that man made synthetic polymeric materials have the potential to grow and multiply human cells. 'About 10 years ago, scientists discovered the important influence that nano-structures had on the way a line of cells would develop. It was the beginning of an entire new scientific field, somewhere between medicine and nanotechnology,' says Professor Johannes Heitz, Senior Research Associate at the University of Linz, Austria and main coordinator of the ModPolEUV project.

In the case of human skin cells, re-implantation of the tissue can be performed once a sufficient amount of skin is obtained, by growing it on a polymeric material surface.

However, in many cases, imperfections in the material structure can make the process relatively long and sometimes inefficient, with cells developing erratically.

The team of Austrian, Czech and Polish scientists involved in the research project managed to develop a new and simple way to create nano-structured materials that would allow a better development of human cells.

The Polish partner in the team, the Military University of Technology of Warsaw, has been in charge of the development of the new laser-based technology called EUV (Extreme Ultra-Violet) that was used for the creation of the nano-structured polymer surfaces. A beam of EUV light formed with a unique mirror developed by the Czech partner REFLEX S.R.O is directed on the surface allowing the creation of new kinds of polymeric materials. This innovative technique allows for a very high degree of precision, from 10 to 20 nanometres, whereas conventional techniques allowed only for a maximal precision level of 100 nanometres. 'One of the newest theories in the field of cell growing is that the smaller the structure, the wider the possibilities to manipulate cells,' says Professor Heitz.

A wide range of human cells

The EUV technique, thanks to its particular level of precision, also allows for the conservation of the material's structure, which was not the case with other methods used to modify the polymer. 'A regular structure is essential if the material is to be used for the purpose of growing human cells,' says Dr Henryk Fiederowicz, Professor at the Military University of Technology.

The story does not end there. Nano-structures built through the EUV technique have the ability to influence the behaviour of organic cells and different kind of cells can be grown better and faster depending on the type of polymer surface used.

The variety of material used to grow human stem cells will determinate the way cells will differentiate, meaning that they will transform into another human cell type. In other words: 'Using one type of polymer material or another will help you grow different types of muscle, nerves, cells adapted to a human heart, bone or any other part of the human body,' says Professor Heitz.

Thanks to their affinity to human tissue and cells, polymeric materials could also be used for designing entire artificial implants. Indeed, many types of implants are already being made out of polymer materials, such as heart valves and bloods vessels. Using the EUV technique would reduce the odds of implant rejection, as the range of new materials created could be adapted to interact perfectly with specific parts of a patient's body.

Broad applications

All partners agree on the fact that EUREKA has helped them to find elsewhere in Europe the expertise and skills unavailable in their own countries. The next step is to bring their innovation to the market.

The Military Institute of Technology has already handled several EUV installations to laboratories in the USA, Germany, the Czech Republic, France, Japan, China and South Korea. It is now preparing for a full commercial phase, in partnership with the Polish company PREVAC, a leader in the market of high-precision instruments.

Applications of this novel technique could go far beyond nano-medicine and bio-technologies. An important potential market could be the one of micro-electronics, with its ever-expanding need for high-precision lithography; applications could be proposed to every type of industry where nano-structures are used. For instance, in micro-mechanics, integrated optics, wear reduction or the production of nano-composite materials.

For researchers at Linz University, the cell-growing technology is still in a testing phase and Professor Heitz prefers not to be overwhelmed by enthusiasm, even though he concedes that results have been 'very encouraging so far'. 'The interaction of cells with which structure dimensions are below 100 nanometres is currently the topic of a huge international effort,' he says. Despite the importance of the innovation 'our contribution is very small when compared to the many other laboratories working in this field at the moment'.

According to Professor Heitz, 'recreating whole organs is still a scientist's dream'. Yet the outcome of the E! 3892 ModPolEUV project might just have brought the dream a little closer to reality.

Mother's Stem Cells Likely Key to Treating Genetic Disease Before Birth

ScienceDaily (Jan. 18, 2011) — UCSF researchers have tackled a decade-long scientific conundrum, and their discovery is expected to lead to significant advances in using stem cells to treat genetic diseases before birth. Through a series of mouse model experiments, the research team determined that a mother's immune response prevents a fetus from accepting transplanted blood stem cells, and yet this response can be overcome simply by transplanting cells harvested from the mother herself.

This ultrasound image shows a fetal mouse heart accompanied by an M‑mode Doppler reading of the heart rate. (Credit: UCSF)

"This research is really exciting because it offers us a straightforward, elegant solution that makes fetal stem cell transplantation a reachable goal," said senior author Tippi MacKenzie, MD, an assistant professor of pediatric surgery at UCSF and fetal surgeon at UCSF Benioff Children's Hospital. "We now, for the first time, have a viable strategy for treating congenital stem cell disorders before birth."

Scientists have long viewed in utero blood stem cell transplantation as a promising treatment strategy for many genetic diseases diagnosed as early as the first trimester of pregnancy, including sickle cell disease and certain immune disorders. Fetal stem cell transplantation involves taking healthy cells from the bone marrow of a donor and transplanting them into the fetus through ultrasound-guided injections. When successful, the implanted cells, or graft, replenish the patient's supply of healthy blood-forming cells.

In theory, the developing fetus with an immature immune system should be a prime target for successful transplantation, since the risk of graft rejection is low and the need for long-term immunosuppressive therapy may be avoided. However, most previous attempts to transplant blood stem cells into a human fetus have been unsuccessful, prompting some researchers to lose interest in this promising field, according to MacKenzie, who also is an investigator with the Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research.

Findings from the study will appear online Jan. 18, 2011, in theJournal of Clinical Investigation. They also will be published in the journal's February 2011 issue.

"The fact that fetal stem cell transplantation has not been very successful has been puzzling, especially given the widely accepted dogma that the immature fetal immune system can adapt to tolerate foreign substances," said co-senior author Qizhi Tang, PhD, an assistant professor of transplant surgery and director of the UCSF Transplantation Research Lab. "The surprising finding in our study is that the mother's immune system is to blame."

In the study's first phase, researchers examined the cellular content of fetal mouse blood and found a large proportion of maternal blood cells in the fetus. Their analyses indicated that up to 10 percent of the fetus' blood cells came from the mother -- a significantly larger percentage of maternal cells than what is found anywhere else in the fetus.

"We had previously known that a minute amount of cells travel from the mother into a developing fetus and that this is an important tolerance mechanism in all healthy pregnancies," MacKenzie said. "However, the unexpectedly large proportion of maternal blood cells in the fetus made us think that perhaps it was the maternal, rather than the fetal, immune response that poses the real barrier to effective stem cell transplantation."

To further investigate this hypothesis, the team transplanted fetal mice with blood stem cells from a second strain of mice that were not matched to the fetus or the mother. Following transplantation, the researchers observed an influx of T cells -- the major driving force behind an immune response -- from the mother into the fetus, which subsequently led to rejection of the transplanted graft.

However, if the researchers removed T cells only from the mother before carrying out the transplant, nearly 100 percent of the injected fetuses engrafted, or accepted the transplanted cells, indicating that maternal T cells play the critical role in triggering transplant rejection. Finally, the researchers transplanted fetal mice with blood stem cells matched to the mother, which, as expected, resulted in a very high success rate.

"As long as the transplanted stem cells are matched to the mother, it does not seem to matter if they are matched to the fetus," said first author Amar Nijagal, MD, a postdoctoral research fellow and surgery resident at UCSF. "Transplanting stem cells harvested from the mother makes sense because the mother and her developing fetus are prewired to tolerate each other."

As next steps, researchers will need to confirm that the findings are consistent in humans and also will investigate how exactly maternal T cells cause a graft rejection.

"Now that we know a fetus can become tolerant to a foreign stem cell source, we can really think big and consider looking at how other types of stem cells might be used to treat everything from neurological disorders to muscular disorders before birth," MacKenzie added.

Additional authors include Marta Wegorzewska, Erin Jarvis, and Tom Le, all with the Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and the UCSF Department of Surgery.

The study was funded through support from the Irene Perstein Award, UCSF Sandler Funds, the American Pediatric Surgical Association, the National Institutes of Health, the California Institute for Regenerative Medicine, the National Science Foundation, and the Joslin Diabetes and Endocrinology Research Center.