Equipamentos de Laboratório e Assistência Técnica
Congelamento de células-tronco
Muito se fala sobre congelamento de células-tronco, mas você sabe o que são? Para que servem? Como são obtidas? Como é feito o congelamento de célula-tronco e armazenamento?
Portanto, no texto abaixo vamos falar um pouquinho sobre estas e outras dúvidas frequentes sobre células-tronco.
O que são células-tronco?
São células com potencial de regeneração de outros tecidos do corpo humano.
Elas têm origem ainda no período embrionário e portanto nesta fase elas podem se dividir ou se diferenciar em qualquer outra célula do corpo.
Portanto, elas podem exercer a função de outras células e são chamadas também de células-tronco embrionárias.
Ao longo da vida, deixamos de ter células tronco embrionárias, mas ainda assim temos células tronco adultas, que ainda são pluri ou multipotentes, ou seja, podem se diferenciar em alguns tipos celulares.
Onde podemos encontrar as células-tronco?
A célula-tronco hematopoética é um exemplo de célula-tronco que preservamos na vida adulta.
Ela fica localizada na medula óssea vermelha, onde é responsável pela geração de todo o sangue. No transplante de medula óssea por exemplo, essa é a célula que efetivamente é substituída.
Há estudos que demonstraram a presença de células-tronco em outros órgãos como fígado e tecido adiposo, e seu uso terapêutico também vem sendo estudado.
Segundo o INCA, as células-tronco obtidas do sangue de cordão umbilical têm maior chance de compatibilidade do que células retiradas da medula de um adulto, embora elas também sejam consideradas células tronco adultas.
O sangue do cordão é uma das fontes de células-tronco para o transplante e de medula óssea.
A principal vantagem em usar essas células é que elas já estão disponíveis para uso. Ou seja, não há necessidade de localizar um doador compatível e submetê-lo à retirada da medula óssea.
A maior desvantagem desta fonte de células tronco é o volume limitado, que impacta diretamente no número de células. A quantidade de sangue retirada de cada cordão é suficiente para atender apenas pacientes até 50 ou 60 kg.
Atualmente já se utilizam até 2 cordões por paciente, respeitando as características de compatibilidade, o que permite realizar o transplante em pacientes adultos com maior peso.
Para que servem as células-tronco (hematopoiéticas)?
Devido à sua alta capacidade de se diferenciar em outros tipos celulares, as células-tronco são então uma importante ferramenta terapêutica nas doenças hemato-oncológicas e na medicina Regenerativa.
O transplante de células-tronco hematopoiéticas , ou seja, àquelas que dão origem às células sanguíneas, é um tratamento eficaz para doenças hematológicas neoplásicas como leucemias e linfomas ou não-neoplásicas como anemia aplástica, talassemia, anemia falciforme ou ainda doenças metabólicas e auto-imunes.
Figura 1. Esquema transplante de medula óssea. A medula é retirada com auxílio de seringa e agulha do interior do osso do doador e depois é transplantada para o receptor – INCA
O transplante pode ser alogênico (células de outro doador – familiar ou não), autólogo (o doador das células é o paciente) e ainda o transplante singênico (o doador é um irmão idêntico).
A fonte das células-tronco usadas no transplante podem ser o sangue periférico, medula óssea ou ainda sangue de cordão umbilical.
Congelamento de células-tronco
Figura 2: Congelamento de células tronco em nitrogênio líquido – Revista Saúde
Para armazenar células-tronco por longos períodos é necessário congelá-la, porque em temperatura ambiente elas não passam de 72 h.
O congelamento também é chamado de criopreservação, devido a utilização de temperaturas muito baixas.
No entanto o congelamento tem um grande desafio: a formação de cristais de gelo que danificam as células.
A formação de gelo está relacionada a três fatores: a viscosidade da célula; as taxas de resfriamento e aquecimento; e o volume do material.
Durante o congelamento, a água presente na amostra, tanto dentro quanto fora da célula, tendem a formar cristais. Portanto, estes cristais pontiagudos tendem a romper a estrutura da membrana celular, inviabilizando a recuperação da célula após o descongelamento.
Uma das formas de minimizar os danos causados pela formação de cristais é o congelamento lento e uso de crioprotetores.
No congelamento lento e gradual, a formação de gelo será primariamente extracelular, causando menor dano celular.
Os crioprotetores são substâncias que penetram na célula, diminuindo o volume de água e, por consequência, a formação de cristais de gelo. O dimetilsufóxido (DMSO) é dos exemplos de crioprotetores usados para a criopreservação (congelamento) das células hematopoéticas.
Outro fator importante para uma boa criopreservação é a temperatura de armazenamento. Alguns estudos sugerem que células tronco hematopoiéticas mantidas entre -70 e -90 °C podem ficar estáveis por meses ou anos (Gatti, L; 2019).
As células tronco podem ser congeladas em nitrogênio líquido (-196 °C) a ou ainda em -80°C, em ultrafreezers. O método de congelamento a -80 ºC é tão eficaz e com custo acessível quando comparado ao nitrogênio líquido, desde que se tenha cuidado com o tempo e frequência de abertura das portas.
Em ambos, as células-tronco podem ficar armazenadas por mais de 10 anos.
Equipamentos de Laboratório para congelamento de células-tronco
Além do ultrafreezer, outros equipamentos são utilizados no processo de congelamento de células-tronco, como por exemplo:
- Cabine de Segurança Biológica, para manipular o material sem o risco de contaminação
- Analisador Hematológico
- Microscópio para visualização das células
- Agitador orbital para homogeneização das amostras
- Centrifuga refrigerada, para separação e lavagem das amostras
Banco de células-tronco do cordão umbilical
Uma das alternativas para o transplante de células-tronco é manter um banco de células de cordão umbilical.
O sangue do cordão umbilical é uma das fontes de células-tronco para o transplante de medula óssea.
Existem empresas privadas para congelamento de células-tronco, como por exemplo a CCB, Cell Preserve e Cryopraxys, dentro outras.
Entretanto, existem os bancos públicos.
O INCA gerencia uma rede nacional de banco de cordão umbilical: a Rede Brasilcord. Esta rede reúne os Bancos Públicos de Sangue de Cordão Umbilical.
Atualmente estão em funcionamento as unidades do INCA no Rio de Janeiro. Em São Paulo, os bancos em funcionamento são do Hospital Albert Einstein, Hospital Sírio Libanês e hemocentros da Unicamp e de Ribeirão Preto. Há ainda unidades em Brasília, Florianópolis, Fortaleza e Belém. A criação da Rede Brasilcord foi regulamentada pela Portaria Ministerial nº 2381 de 28/10/2004.
No banco de cordão umbilical público, o sangue coletado do cordão fica disponível para qualquer pessoa que precisar usá-lo, de forma similar ao que já acontece com o banco de sangue periférico.
Entretanto, no banco privado, a amostra pertence ao contratante do serviço de congelamento das células-tronco.
Fontes:
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