Pesquisadores da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai geraram as primeiras células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) de morcegos, obtendo informações valiosas sobre a estreita relação entre morcegos e vírus. Esta pesquisa abre as portas para estudar como vírus como o SARS-CoV-2, que causa o COVID-19, sobrevivem, se espalham e escapam do sistema imunológico por meio de adaptações moleculares a novos hospedeiros.
As descobertas da equipe, publicadas em 21 de fevereiro na Célulatambém pode lançar luz sobre as propriedades únicas dos morcegos que fundamentam suas defesas notáveis contra o envelhecimento e o câncer.
“Nosso estudo sugere que os morcegos desenvolveram mecanismos para tolerar uma grande carga de sequências virais e podem ter uma relação mais entrelaçada com vírus do que se pensava anteriormente”, diz o autor sênior Thomas Zwaka, MD, PhD, professor de células, desenvolvimento e regeneração. Biologia em Icahn Mount Sinai. “Isso assume uma nova relevância, dado o fato de que muitas espécies de morcegos demonstraram tolerar e sobreviver a vírus com altas taxas de mortalidade em humanos, incluindo SARS-CoV, SARS-CoV-2, MERS-CoV e Marburg. pode ser uma modulação da resposta imune inata dos morcegos, o que os torna hospedeiros de vírus assintomáticos e tolerantes”.
As células-tronco pluripotentes induzidas são criadas pela reprogramação genética e química das células da pele ou do sangue em células-tronco recém-nascidas, que têm o potencial de se tornar qualquer célula do corpo.
Até agora, não existiam modelos celulares confiáveis para estudar a biologia dos morcegos ou suas respostas a infecções virais, dificultando assim uma compreensão mais profunda de suas adaptações genômicas. A equipe do Monte Sinai está ajudando a preencher esse vazio criando células-tronco pluripotentes induzidas do morcego-de-ferradura selvagem (Rhinolophus ferrumequinum), que é o portador assintomático mais comum de coronavírus, incluindo vírus intimamente relacionados ao SARS-CoV-2.
“A comparação de iPSCs de morcegos com outros mamíferos nos permitiu descobrir uma biologia única de células-tronco nunca observada antes”, observa o co-autor Adolfo García-Sastre, PhD, Irene e Dr. Arthur M. Fishberg Professor de Medicina e Diretor do Global Health and Instituto de Patógenos Emergentes em Icahn Mount Sinai. “A descoberta mais extraordinária foi a presença de grandes vesículas cheias de vírus em células-tronco de morcegos representando as principais famílias virais, incluindo os coronavírus, sem comprometer a capacidade das células de proliferar e crescer. Isso pode sugerir um novo paradigma para a tolerância ao vírus, bem como uma relação simbiótica entre morcegos e vírus.”
Os pesquisadores acreditam que o modelo de células-tronco de morcego que eles criaram fornecerá uma ferramenta excepcional para a comunidade científica. O primeiro autor do estudo, Marion Dejosez, PhD, Professor Associado de Biologia Celular, de Desenvolvimento e Regenerativa em Icahn Mount Sinai, aponta que “as células-tronco pluripotentes têm a capacidade única de se dividir indefinidamente em cultura e se transformar em células e tecidos imunológicos ( como pulmão ou epitélio intestinal), tornando-os passíveis de edição de genes e estudos moleculares.”
Esta pesquisa, por sua vez, pode ajudar a responder a questões importantes como como os morcegos toleram infecções virais e se eles simulam geneticamente as táticas empregadas pelos vírus para escapar do sistema imunológico, promovendo assim um terreno fértil para a produção de vírus. Uma questão adicional que o estudo ajuda a responder é se os vírus servem como agentes totalmente competentes e editores da biologia do hospedeiro de uma forma que os torna fontes ricas de instruções evolutivas.
“Pesquisas futuras sobre células-tronco de morcegos impactarão diretamente todos os aspectos de nossa compreensão da biologia dos morcegos, incluindo as incríveis adaptações de vôo dos morcegos e a capacidade de localizar objetos distantes ou invisíveis por meio da ecolocalização, a localização de objetos refletidos pelo som, bem como sua extrema longevidade e imunidade incomum”, explica o Dr. Zwaka, cujo laboratório no Mount Sinai concentra-se em questões fundamentais sobre a biologia das células-tronco.
Os maiores ganhos científicos, no entanto, devem ocorrer na virosfera do morcego. “Nosso estudo estabelece uma plataforma para entender melhor o papel único que os morcegos desempenham entre os mamíferos como reservatórios de vírus”, disse o Dr. García-Sastre. “E esse conhecimento pode fornecer ao campo novos insights sobre doenças e terapêuticas, enquanto nos prepara para futuras pandemias”.
Este estudo foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais, Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano e Fundação Huffington,