Dr. Dunbar’s research in the Translational Stem Cell Biology Branch (TSCBB) spans basic laboratory studies through pioneering clinical trials focusing on stem cell biology and hematopoiesis-the development and differentiation of bone marrow stem cells into multiple types of blood cells. A hematopoiese ocorre ao longo da vida, e a disfunção destes processos pode estar associada a baixas contagens sanguíneas, como na anemia aplástica, ou leucemia. Grande parte das pesquisas na TSCBB foca na compreensão do processo de hematopoiese como ela ocorre no corpo, usando tecnologias moleculares de ponta, como códigos de barras genéticos e análises de expressão gênica de células únicas, para entender a “árvore genealógica” que liga as células-tronco às células filhas e eventualmente às células sangüíneas circulantes maduras. Durante mais de vinte e cinco anos, o grupo de pesquisa do Dr. Dunbar tem utilizado o modelo de transplante rhesus macaque para estudar a hematopoiese, com relevância única para a compreensão da hematopoiese humana. Estes estudos têm proporcionado insights sobre frequência, tempo de vida, envelhecimento, localização geográfica e diferenciação das células-tronco. Recentemente esta abordagem de pesquisa produziu a primeira evidência direta de auto-renovação e persistência a longo prazo de células assassinas naturais maduras, uma população celular mal compreendida capaz de combater o câncer e as infecções virais, com relevância para a manutenção da memória celular da NK.
A TSCBB também está empenhada em conceber e optimizar métodos para modificar geneticamente ou corrigir células estaminais hematopoiéticas, com tradução directa para terapias genéticas humanas. O grupo de investigação concentrou-se na compreensão e melhoria da segurança e eficácia de uma variedade de vectores de transferência genética que se integram no genoma das células estaminais hematopoiéticas, incluindo retrovírus murinos, retrovírus aviários e lentivírus. Estes estudos translacionais têm fornecido informação crítica para melhorar as terapias genéticas clínicas que visam doenças do sangue, como imunodeficiências hereditárias e anemia falciforme. Mais recentemente, o grupo concentrou-se em tecnologias de edição de genes, como CRISPR/Cas9, para corrigir ou modificar o genoma em alvos genéticos específicos com rápido progresso, criando modelos de envelhecimento de células-tronco hematopoéticas humanas e usando a edição de genes para superar potenciais toxicidade das células CAR-T direcionadas contra a leucemia.
A TSCBB também se concentrou em outros tipos de células-tronco, particularmente as células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC), utilizando tecnologias para transformar qualquer tipo de célula adulta em células-tronco muito primitivas capazes de regenerar todos os tipos de tecidos e órgãos. O grupo de pesquisa Dunbar foi o primeiro a criar o iPSC rhesus macaque, e passou a utilizar o modelo rhesus iPSC para desenvolver abordagens seguras e eficazes para a regeneração de tecidos e órgãos. As direções ativas da pesquisa incluem testes de regeneração cardíaca in vivo a partir do iPSC rhesus macaque após infarto do miocárdio.
Em colaboração com outros investigadores da NHLBI, a Dra. Dunbar e seu grupo lideraram tentativas pioneiras de estimular células-tronco hematopoiéticas humanas in vivo, principalmente em pacientes com anemia aplástica refratária grave. O eltrombopag da pequena molécula oral foi encontrado para melhorar a contagem de sangue em pacientes com esta condição cerca de 50% do tempo, e este ensaio NHLBI resultou na primeira aprovação da FDA para um novo medicamento para tratar a anemia aplástica em mais de 30 anos.
- Prémio Orloff NHLBI 2015: Cynthia Dunbar
- NCBI PubMed Publications: Dunbar CE