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Pesquisadores avançam no entendimento sobre como a duplicação do genoma ajuda no desenvolvimento do câncer
Uma única célula contém de 2 a 3 metros de DNA, o que significa que a única maneira de armazená-lo é empacotá-lo em rolos apertados. A solução é a cromatina: um complexo de DNA enrolado em proteínas chamadas histonas. No espaço 3D, esse complexo é progressivamente dobrado em uma organização multicamada composta de loops, domínios e compartimentos, que compõe o que conhecemos como cromossomos. A organização da cromatina está intimamente ligada à expressão gênica e ao funcionamento adequado da célula, portanto, qualquer problema na estrutura da cromatina pode ter efeitos prejudiciais, incluindo o desenvolvimento de câncer.
Um evento comum em cerca de 30% de todos os cânceres humanos é a ‘duplicação do genoma inteiro’ (WGD), em que todo o conjunto de cromossomos em uma célula é duplicado. A WGD leva à instabilidade genômica dentro da célula, o que pode resultar em alterações cromossômicas e outras mutações que contribuem para o desenvolvimento do câncer.
Recentemente, uma equipe de pesquisadores liderados pela Dra. Elisa Oricchio, professora da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), e pelo Dr. Giovanni Ciriello, professor da Universidade de Lausanne (UNIL), na Suíça, descobriu uma nova pista sobre como a WGD causa câncer. Em um estudo publicado na revista científica Nature, os cientistas mostraram que a WGD pode afetar a organização 3D da cromatina dentro da célula por meio de um fenômeno chamado ‘perda de segregação da cromatina’.
Os pesquisadores analisaram as células que não possuem o gene supressor de tumor p53, tornando-as propensas à WGD. Eles descobriram que a WGD leva a uma redução na segregação dos elementos estruturais da cromatina, como loops, domínios e compartimentos, prejudicando sua organização cuidadosa na célula.
O resultado é uma mistura de material genético que normalmente é mantido separado, alterando a posição das regiões genômicas no espaço 3D, o que é conhecido como ‘reposicionamento de subcompartimento’. Isso prepara o terreno para a ativação de oncogenes, que são genes que contribuem para o desenvolvimento do câncer.
Os pesquisadores também descobriram que os efeitos da WGD na organização da cromatina são amplamente independentes das alterações cromossômicas, o que significa que a perda da segregação da cromatina e a instabilidade cromossômica são mecanismos complementares que trabalham juntos para promover o desenvolvimento do câncer.
O trabalho oferece uma nova maneira de olhar para o papel da WGD e da organização da cromatina no desenvolvimento do câncer. No futuro, perfis moleculares de célula única altamente multiplexados, combinados com novas tecnologias e novas abordagens computacionais, podem ajudar a descobrir ainda mais sobre o papel que a desorganização da estrutura 3D da cromatina desempenha na transformação de uma célula saudável em uma célula cancerígena.
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Escola Politécnica Federal de Lausanne.
Fonte: Nik Papageorgiou, EPFL.
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