Investigação do potencial terapêutico e análise patentária de linhagens de células-tronco mesenquimais e suas vesículas extracelulares para a dor neuropática

• Autor(a) principal: Opretzka, Luiza Carolina França
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39473
• topic: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE; Dor neuropática; Células-tronco mesenquimais; Vesículas extracelulares; Fator inibidor de leucemia; Interleucina-10; CXCR2; Neuropathic pain; Mesenchymal stem cells; Extracellular vesicles; Leukemia inhibitory factor; Interleukin-10; CXCR2

A dor neuropática é uma síndrome de dor crônica que afeta significativamente a qualidade de vida dos pacientes, os quais se beneficiam pouco ou não respondem ao tratamento disponível. Essa lacuna terapêutica pode ser sanada com o uso de terapias regenerativas com células-tronco mesenquimais. OBJETIVOS: Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial terapêutico de uma linhagem de célula-tronco mesenquimal humana (MSC), uma linhagem derivada de MSC superexpressando o fator inibidor de leucemia (MSC-LIF), e suas vesículas extracelulares (VE-MSC e VE-LIF) na dor neuropática experimental, explorar os mecanismos associados aos efeitos antinociceptivos de MSC e VE-MSC, e realizar uma análise das patentes publicadas protegendo derivados de células-tronco. MÉTODOS: MSC obtidas de um biobanco foram modificadas geneticamente para superexpressar LIF. Vesículas extracelulares foram isoladas por ultracentrifugação e caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão, análise de rastreamento de nanopartículas e Dotblot. As citocinas liberadas por macrófagos estimulados in vitro e tratados com MSC, VE-MSC, MSC-LIF ou VE-LIF foram quantificadas por ELISA. Em camundongos submetidos ao modelo de dor neuropática induzida por ligadura parcial do nervo ciático foram avaliados o efeito antinociceptivo, por meio dos testes de Hargreaves e filamentos de von Frey, e a capacidade física em esteira ergométrica. Camundongos knockout para interleucina-10 (IL-10 KO) e ensaios de antagonismo farmacológico com um antagonista seletivo de CXCR2 (SB225002; 1 mg/kg, i.p.) foram utilizados para investigar os mecanismos de ação das MSC e VE-MSC. Foram realizadas análises de citocinas por ELISA e expressão gênica de PENK por RT-qPCR em secções de medula espinal (L4-L5) e os níveis séricos de CXCL1 foram analisados por ELISA. Adicionalmente, a prospecção patentária sobre produtos de terapia cell-free derivados de MSC foi realizada usando o DWPI como base de dados. RESULTADOS: Todos os tratamentos reduziram os níveis de TNF-α e elevaram os de IL-10 em macrófagos em cultura, indicando a possível aplicação na neuropatia sensorial. Uma única injeção de MSC (1x106), VE-MSC (7,45x109 ± 2,25 x108 partículas/mL), MSC-LIF (1x106) e VE-LIF (2,47 x109 ± 7,13 x107 partículas/mL) proporcionou o alívio completo e duradouro da hipernocicepção térmica e a melhoria da capacidade física dos camundongos. O tratamento com MSC e VE-MSC aliviou completamente a hipernocicepção mecânica, que foi reduzida apenas transitória e parcialmente por MSC-LIF e VE-LIF. O tratamento com MSC e VE-MSC aumentou os níveis de IL-10 e PENK na medula dos camundongos e o seus efeitos antinociceptivos foram reduzidos em camundongos IL-10 KO. O tratamento agudo com SB225002 reverteu completamente antinocicepção mecânica e parcialmente o efeito antinociceptivo térmico das MSC e VE-MSC. Os níveis séricos de CXCL1, ligante de CXCR2, não apresentaram diferença entre os grupos experimentais 14 dias após o tratamento com MSC ou VE-MSC e estavam elevados apenas em animais neuropáticos ao final do tratamento. Em relação à busca de patentes, foram encontradas 150 famílias de patentes protegendo derivados de células-tronco mesenquimais, sendo a maior parte destas dedicada à proteção de vesículas extracelulares e exossomos. Houve um aumento exponencial destas patentes a partir de 2015. A China foi o país com o maior número de patentes aprovadas, seguida pelos Estados Unidos. CONCLUSÃO: O perfil de efeito das células-tronco e vesículas extracelulares foi bastante similar, evidenciando que vesículas extracelulares são capazes de mediar o efeito das células-tronco mesenquimais, mesmo as oriundas de células geneticamente modificadas. Ainda, a melhora tanto de parâmetros nociceptivos, como funcionais, pelo tratamento com MSC e a VE-MSC reforça a proposta de aplicação futura destas terapias para o tratamento da dor neuropática. Apesar da modificação genética de MSC via superexpressão de LIF ter sido deletéria para o efeito antinociceptivo de MSC, este trabalho avançou na compreensão do mecanismo do efeito antinociceptivo das MSC na dor neuropática, o qual envolve o aumento da produção da citocina anti-inflamatória IL-10 é mantido pela ativação de receptores CXCR2. Por fim, a análise de patentes também indicou um interesse crescente na pesquisa e desenvolvimento de produtos de terapia cell-free. Desta forma, este trabalho corrobora o potencial da terapia livre de células com vesículas extracelulares de MSC e sua aplicação na dor neuropática.