Flatworm “imortal” reescreve a ciência da cura

As descobertas, publicadas em Relatórios de células em 15 de outubro de 2025, vêm de um estudo liderado pelo pesquisador associado de pós-doutorado Frederick “Biff” Mann, Ph.D., no laboratório do presidente e diretor científico da Stowers, Alejandro Sánchez Alvarado, Ph.D. O trabalho desafia um princípio biológico de longa data: que a maioria das células estaminais vive num “nicho” fixo, um local físico onde as células vizinhas determinam quando se devem dividir e o que se tornar.

“Por exemplo, as células-tronco formadoras de sangue humano residem em nichos na medula óssea, onde se dividem para se auto-renovarem e produzirem novas células sanguíneas”, disse Mann.

Flatworms reescrevem as regras de regeneração

Os pesquisadores descobriram que a extraordinária capacidade dos platelmintos de reconstruir partes perdidas – seja uma cabeça amputada ou um corpo inteiro a partir de um fragmento – está ligada a células-tronco que operam mais livremente do que as da maioria dos outros animais.

“Compreender como as células-tronco são reguladas nos organismos vivos é um dos grandes desafios nas áreas da biologia das células-tronco e da medicina regenerativa”, disse Sánchez Alvarado. “Esta descoberta desafia o nosso conceito de ‘nicho’ de células estaminais e pode avançar significativamente a nossa compreensão de como controlar a capacidade das células estaminais para restaurar tecidos danificados.”

As células-tronco da planária adulta podem se transformar em qualquer tipo de célula, ao contrário da maioria das células-tronco dos animais, que são cuidadosamente restritas a formar apenas alguns tipos de células. Esse controle rígido ajuda a prevenir o crescimento descontrolado – um processo que pode levar ao câncer.

“A nossa esperança é descobrir as regras básicas que orientam as células estaminais a tornarem-se tecidos específicos, em vez de se tornarem desonestas, uma vez que a maioria dos tumores em humanos começa quando as células estaminais deixam de seguir estas regras”, disse Sánchez Alvarado.

“O papel de um nicho tradicional pode estar mais alinhado com um microgerenciador – instruir as células: ‘Você pode ser uma célula-tronco, mas apenas um tipo específico'”, explicou Mann. “No entanto, agora mostramos que ter um nicho normal pode não ser essencial para o funcionamento das células-tronco. Algumas células-tronco, como as da planária, descobriram uma maneira de serem independentes e podem se transformar em qualquer tipo de célula sem precisar de um nicho próximo.”

Descobrindo um novo tipo de célula: o hecatonoblasto

Usando uma técnica avançada chamada transcriptômica espacial, a equipe examinou quais genes estavam ativos em células individuais e em seus arredores. Isto revelou células vizinhas inesperadas, incluindo uma nunca descrita antes – uma célula grande com muitas projeções semelhantes a dedos que se estendem desde a sua superfície. Os pesquisadores chamaram essas células de “hecatonoblastos”, em homenagem a Hecatoncheires, um gigante de muitos braços da mitologia grega.

“Como estavam localizados tão perto das células estaminais, ficámos surpresos ao descobrir que os hecatonoblastos não controlavam o seu destino nem a sua função, o que é contra-intuitivo para uma ligação típica entre células estaminais e nicho”, disse Mann.

Em vez de células próximas assumirem o controle, as instruções mais fortes para as células-tronco vieram das células intestinais – o próximo tipo mais comum encontrado no conjunto de dados. Estas células distantes pareciam influenciar a posição e função das células estaminais planárias durante a regeneração, mesmo à distância.

“Tenho a tendência de pensar nisso como redes de comunicação locais versus redes de comunicação globais”, disse o autor co-correspondente Blair Benham-Pyle, Ph.D., professor assistente do Baylor College of Medicine em Houston, Texas, e ex-associado de pesquisa de pós-doutorado da Stowers. “Embora as interações entre as células-tronco e as células vizinhas influenciem a forma como uma célula-tronco reage imediatamente, as interações distantes podem controlar como essa mesma célula-tronco responde a grandes mudanças em um organismo”.

Repensando a natureza de um nicho de células-tronco

A pesquisa revelou que as células-tronco planárias operam sem um nicho fixo baseado em contato. “Descobrimos que não existe um tipo ou fator específico de célula próximo às células-tronco que controle sua identidade”, disse Benham-Pyle. A equipa acredita que esta independência única pode explicar porque é que as planárias conseguem regenerar-se tão completamente quando a maioria dos animais não consegue.

“A grande descoberta é uma propriedade de toda a planária, permitindo tanto interações locais sutis quanto eventos de sinalização global que permitem às células-tronco alcançar esses feitos notáveis ​​de regeneração”, disse Benham-Pyle.

“A descoberta mais surpreendente é que, pelo menos nas planárias, o ambiente em que residem as células estaminais não é fixo. Em vez disso, é dinâmico – o local onde residem as células estaminais é essencialmente constituído por ‘amigos’ que as células estaminais e a sua descendência fazem ao longo do caminho para a diferenciação”, disse Sánchez Alvarado. “Quanto mais compreendermos como as células próximas e os sinais gerais do corpo trabalham juntos para aumentar a capacidade e o poder das nossas células estaminais, melhor seremos na criação de formas de melhorar a cura natural do corpo. Este conhecimento poderá ajudar a desenvolver novos tratamentos e terapias regenerativas para os seres humanos no futuro.”

Autores adicionais incluem Carolyn Brewster, Ph.D., Dung Vuu, Riley Galton, Ph.D., Enya Dewars, Mol Mir, Carlos Guerrero-Hernández, Jason Morrison, Mary KcKinney, Ph.D., Lucinda Maddera, Kate Hall, Seth Malloy, Shiyuan Chen, Brian Slaughter, Ph.D., Sean McKinney, Ph.D., Stephanie Nowotarski, Ph.D. e Anoja Perera.

Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) (prêmio: R37GM057260) e pelo apoio institucional do Stowers Institute for Medical Research. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial do NIH.