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BIOLOGIA E GEOLOGIA 11 Osório Matias | Pedro Martins

Escola Turma

N.º

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PRÉMIO NOBEL DA FISIOLOGIA OU MEDICINA 2012 – John B. Gurdon e Shinya Yamanaka Os trabalhos do britânico John Gurdon e do japonês Shinya Yamanaka permitiram descobrir que é possível reprogramar células maduras intactas, transformando-as em células pluripotentes, as quais são capazes de originar qualquer tipo de célula adulta. As descobertas dos dois investigadores valeram-lhes a atribuição do Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina em 2012. O Comité Nobel considera estas descobertas revolucionárias, pois mudaram radicalmente a maneira como a ciência encara o desenvolvimento e a especialização celulares. Em comunicado, o Comité afirmou: "Compreendemos hoje que a célula madura não tem de ficar confinada para sempre ao seu estado especializado. Os manuais foram reescritos e estabeleceram-se novos campos de investigação. Ao reprogramar células humanas, os cientistas criaram novas oportunidades de estudar doenças e desenvolver métodos de diagnóstico e terapia.” Thomas King e Robert Briggs foram os primeiros a realizar transplantes de núcleos celulares com rãs-leopardo (Rana pipiens), na década de 50 do século XX. Esta técnica foi, pouco tempo depois, utilizada por John Gurdon que, ao trabalhar com rãs da espécie Xenopus laevis, conseguiu produzir animais completamente desenvolvidos a partir de núcleos de células em estados avançados de desenvolvimento. Estes resultados mudaram a ideia de que o material nuclear das células em desenvolvimento vai lentamente perdendo a sua capacidade de originar um organismo completo. No entanto, durante décadas, permaneceu a dúvida se seria possível transformar uma célula intacta (à qual não fosse necessário transplantar o núcleo) numa célula totipotente. Quatro décadas após os resultados de Gurdon, os trabalhos do japonês Shinya Yamanaka esclareceram essa dúvida. Yamanaka conseguiu identificar alguns genes que permitem manter as células, quando cultivadas in vitro, num estado imaturo. De seguida, tentou introduzir diferentes combinações destes genes em células adultas. Verificou que a combinação de quatro desses genes permitia reprogramar células adultas (fibroblastos) em células estaminais pluripotentes, as quais se podiam diferenciar em diferentes tipos de células como células nervosas, células traqueais ou mesmo novos fibroblastos. Yamanaka designou estas células Células Estaminais Pluripotentes induzidas (iPS). O resultado destes trabalhos foi publicado em 2006. Investigações realizadas mais recentemente mostraram que as iPS podem originar todos os tipos de células do organismo.

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DOCUMENTO DE AMPLIAÇÃO | 11.º ANO

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John Gurdon (n. 1933)

(1) J ohn Gurdon removeu o núcleo de um óvulo de rã. (2) Introduziu um núcleo de uma célula especializada de um girino no óvulo anucleado. (3) Essa célula desenvolveu-se e deu origem a um girino normal. (4) E xperiências posteriores, envolvendo igualmente transferências de núcleos, permitiram a criação de clones de mamíferos.

Shinya Yamanaka (n. 1962)

Shinya Yamanaka dedicou-se ao estudo de genes fundamentais das células estaminais. (1) S hinya Yamanaka transferiu quatro genes envolvidos fundamentais para as células estaminais e (2) para células da pele de ratinhos. (3) Essas células foram reprogramadas para serem células estaminais pluripotentes, podendo transformar-se em numerosos tipos de células e, assim originar, eventualmente, todos os tipos de células de um rato adulto.

As células iPS podem ser criadas a partir de células diferenciadas de humanos adultos, incluindo doentes. Células especializadas, incluindo células nervosas, células cardíacas e células hepáticas, podem derivar destas Células Pluripotentes induzidas, permitindo aos cientistas estudar os mecanismos envolvidos nessa doença de forma inovadora.

Fonte: Comité Nobel de Fisiologia e Medicina (2012) www.nobelprize.org

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Espera-se que num futuro próximo estas células possam ser utilizadas com êxito no tratamento de lesões, como as do miocárdio (tal como já foi possível realizar em ratinhos).

Questões de exploração

1.  Estabeleça as diferenças fundamentais entre os trabalhos de John Gurdon e os de Shinya Yamanaka.

2.

 urante algum tempo, julgava-se que desde a célula indiferenciada à célula especializada existia um D percurso unidirecional, sendo impossível que as células especializadas voltassem ao estado imaturo e pluripotente. Explique em que medida os trabalhos de Gurdon e Yamanaka contribuíram para mudar esta perspetiva sobre o desenvolvimento e especialização celulares.



3.

 s células estaminais pluripotentes são células que existem num embrião nos primeiros dias após a A conceção. Estas células podem originar qualquer tipo de células existentes no organismo adulto (células musculares, nervosas, células do fígado), sendo capazes de cumprir as suas funções específicas. Até há pouco tempo julgava-se que apenas as células embrionárias tinham esta capacidade.

Explicite de que forma é que os resultados dos investigadores, agora galardoados com o prémio Nobel, podem alterar esta perspetiva e que vantagens poderão resultar destas descobertas. 3

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