Organoides de tendão cultivados em laboratório fazem as células envelhecidas do tendão "voltarem no tempo"

Por que isso importa: Os tendões adultos têm capacidade limitada de cicatrização. Os reparos costumam terminar em aderências, fibras de colágeno mais finas, mecânica mais fraca e risco de nova lesão. As células-tronco/progenitoras de tendão (TSPCs) são as células-semente naturais para a engenharia de tecidos, mas perdem genes-chave de identidade, como Scleraxis (Scx), quando expandidas em placas 2D convencionais com soro. Os tendões fetais regeneram muito melhor do que os adultos, o que faz de um estado celular semelhante ao fetal um alvo atraente.

O que foi estudado: A equipe isolou TSPCs de tendão humano adulto, expandiu-as em 2D com soro fetal bovino e depois as transferiu para uma cultura 3D de baixa adesão, sem soro, com um meio especializado para organoides de tendão. As células se agregaram em esferas de cerca de 100 µm no dia 1 e amadureceram em organoides de aproximadamente 140–180 µm no dia 7. Os autores chamam esses organoides de organoides de tendão semelhantes ao fetal (FT). Eles os compararam com TSPCs cultivadas em 2D do mesmo lote e analisaram tecido de tendão humano adulto e fetal por sequenciamento de RNA de célula única como referências in vivo.

Principais resultados: Os organoides FT e as TSPCs em 2D tinham perfis semelhantes de marcadores de superfície, portanto a diferença está no estado celular, e não na identidade básica. O sequenciamento de célula única de 20.359 células de organoides no dia 7 (TSPCs de três pacientes) revelou clusters de células-tronco de tendão, progenitoras, de matriz extracelular, imunes e angiogênicas. Também foram relatados tipos celulares semelhantes a populações da bainha do tendão, da junção músculo-tendão e da junção osso-tendão. A análise de pseudotempo mostrou trajetórias de proliferação e apoptose que se ramificam a partir de um cluster em ciclo celular. Genes de diferenciação tendínea (BMP2, TGFB1, TGFB3) estavam aumentados ao longo da via de proliferação. O tendão fetal continha mais subclusters de células-tronco de tendão (marcados por CDK1, SCX e CD55), e a análise de correlação mostrou que os clusters dos organoides se assemelhavam mais ao tendão fetal do que ao adulto. Segundo o resumo (abstract), os organoides apresentaram fenótipo restaurado e maior potencial tenogênico in vitro. Após o transplante, favoreceram a regeneração de matrizes organizadas de colágeno tendíneo in vivo. Os autores também relatam que a desmetilase de mRNA ALKBH5 é essencial para ativar redes de regeneração do tendão por meio da via do TGF-β.

Implicações: Essa abordagem poderia fornecer uma fonte celular mais estável e regenerativa para a engenharia de tecidos de tendão, e liga o remodelamento epigenético de RNA induzido pela cultura 3D (desmetilação de m6A) ao rejuvenescimento celular. A ALKBH5 ou a sinalização do TGF-β poderiam se tornar alvos para melhorar o reparo de tendões em tecidos envelhecidos ou lesionados.

Ressalvas: O texto disponível para este resumo abrangia apenas o abstract, a introdução e o início dos resultados. Detalhes sobre o modelo de transplante, os testes mecânicos, os tamanhos amostrais, a estatística e os experimentos de perda e ganho de função da ALKBH5 não estavam disponíveis, portanto essas afirmações refletem o abstract dos autores. O trabalho é pré-clínico, e não está claro até que ponto o estado semelhante ao fetal persiste, nem se é seguro e escalável em humanos.