Pesquisadores liderados pela NYU Langone Health relatam que o gene HOXA10 ajuda a preservar as células-tronco esqueléticas ao longo da vida, sustentando a capacidade de o osso se reparar. O estudo, publicado na Science Advances, utilizou camundongos geneticamente modificados e experimentos com células ósseas humanas para examinar como o gene afeta a manutenção das células-tronco e a regeneração óssea.
As células-tronco e progenitoras esqueléticas contribuem para a manutenção e a regeneração dos ossos. Os pesquisadores descobriram que HOXA10 ajuda essas células a se renovar e impede que amadureçam e se transformem em osteoblastos formadores de osso antes de serem necessárias. A equipe descreve isso como uma forma de proteger o estoque de células-tronco contra o esgotamento precoce.
Para estudar os efeitos do gene ao longo do tempo, os pesquisadores desativaram HOXA10 em camundongos quando eles tinham seis dias de vida e acompanharam suas células-tronco ósseas por 15 meses. Ao fim desse período, cerca de 90% das células-tronco e das células descendentes que se esperava estarem presentes haviam sido perdidas, o que os pesquisadores atribuíram à redução da autorrenovação.
Os camundongos modificados também tiveram dificuldade para curar fraturas. As células progenitoras-tronco correspondiam a 48% do calo ósseo — o tecido temporário que se forma sobre uma fratura durante a cicatrização —, em comparação com 76% nos camundongos do grupo de controle. Experimentos adicionais mostraram que a perda de HOXA10 desorganizou o colágeno, que fornece uma estrutura inicial para o osso novo.
Em testes com biópsias ósseas humanas, os pesquisadores silenciaram três genes HOX relacionados. As células apresentaram reduções maiores no número de células-tronco do que as células dos camundongos, e a morte celular programada aumentou 50%. Os resultados sugerem que as células-tronco esqueléticas humanas podem depender dos genes HOX para sua autorrenovação e sobrevivência, embora os experimentos não estabeleçam um tratamento para pacientes.
Os pesquisadores afirmam que os resultados identificam HOXA10 como regulador funcional da manutenção das células-tronco esqueléticas e apontam os genes HOX como possíveis alvos de futuras abordagens para a regeneração óssea. O estudo dá continuidade a trabalhos anteriores liderados pelo autor sênior Philipp Leucht, que constataram que o aumento da atividade de HOXA10 poderia melhorar a cicatrização de fraturas em camundongos mais velhos.