Este inovador modelo de divisão celular humana pode ajudar a curar o câncer

Os cientistas divulgaram a primeira visualização da divisão celular humana, abrindo caminho para novos tratamentos potenciais para o câncer e outras doenças. A mitose é o processo no qual células humanas saudáveis ​​se dividem, responsáveis ​​por tudo, desde o crescimento de um bebê a partir de um óvulo fertilizado até o nosso corpo se reparando.

Embora os processos que entram em mitose possam ser conhecidos, no entanto, até agora não os vimos em ação. É uma distinção importante, de acordo com cientistas do Instituto Allen de Ciência Celular, pois somente quando você vê o mecanismo holístico você pode começar a mostrar como ele funciona totalmente – e como pode dar errado.

As implicações para o último são significativas. O câncer, por exemplo, é o resultado de um crescimento celular anormal. Os genes que regulam o crescimento e a diferenciação são alterados e, em seguida, esses erros se auto-amplificam e eventualmente crescem, em uma reação em cadeia, para uma doença mais séria.

Os pesquisadores do Allen Institute lançaram um novo Allen Cell Explorer, um modelo baseado em dados e ferramenta de visualização que mostra como as células humanas se dividem. Ilustra como 15 estruturas celulares chave diferentes mudam de forma, duplicam, desaparecem e se remontam em células-tronco humanas, nos cinco estágios da divisão celular. Em um visualizador em 3D, os usuários podem explorar esse processo de todos os ângulos.

A equipe usou imagens de 75 células representativas, tiradas de um banco de dados de quase 40.000 mantidos pela organização. Cada uma mostra uma linha de células-tronco humanas vivas, editada por genes, para que as diferentes estruturas brilhem com etiquetas fluorescentes.

“Essas visualizações nos permitem olhar diretamente para muitas estruturas diferentes ao mesmo tempo, sobrepondo-as no mesmo espaço”, disse Graham Johnson, Ph.D., diretor da equipe de células animadas do Instituto Allen de Ciência Celular, sobre a ferramenta. “Agora os cientistas podem fazer e discutir comparações mais concretas e mais precisas”.

Embora isso possa acontecer naturalmente, o processo de divisão celular é extremamente complexo. Para começar, a célula replica seus cromossomos, o código que define o que a célula faz. Essas cópias são pacotes em duas células “filhas”, juntamente com as outras estruturas internas. A coisa toda se divide, criando – em teoria – duas células correspondentes.

O problema é que, se esse processo de duplicação e particionamento der errado, o câncer e outras doenças poderão ocorrer. Uma das rotas mais comuns para o crescimento celular anormal é a divisão incorreta, onde uma célula filha tem mais cromossomos do que deveria e a outra, poucas. Na verdade, ver como isso pode acontecer, dados os vários fatores em jogo, tem sido uma luta até agora.

“A mitose é essencial para o câncer e as células cancerígenas. Até o momento, a pesquisa sobre mitose e câncer se concentrou principalmente nos cromossomos, mas poucas coisas em uma célula funcionam isoladamente ”, Tom Misteli, Ph.D., diretor do Centro de Pesquisa do Câncer do Instituto Nacional do Câncer e membro de um dos o Conselho Científico do Allen Institute for Cell Science, disse sobre a pesquisa. “Essa nova ferramenta reúne tudo, permitindo que os pesquisadores conectem os pontos entre diferentes partes da célula. Nós não tivemos isso até agora.

A ferramenta de visualização já ajudou os pesquisadores a identificar novos elementos no processo de mitose. Para começar, existe o que eles chamam de “ponto de gatilho” no estágio pró-metáfase inicial, onde muitas das 15 estruturas celulares passam subitamente por grandes transformações. Enquanto isso, durante a metáfase, pouco antes da divisão, a organização da estrutura intercelular é pelo menos variada.

É um longo caminho desde essa ferramenta até novas maneiras de tratar e potencialmente curar ou prevenir câncer, é claro. Ainda assim, uma melhor compreensão de como as células se replicam e as maneiras pelas quais as coisas podem dar errado em cada estágio desse processo serão vitais para descobrir novas abordagens para algumas das doenças mais mortais.