Notícia

Genes de elefantes podem ser a chave para evitar câncer

Fonte

Universidade de Oxford

Data

segunda-feira, 18 julho 2022 14:55

Áreas

Bioinformática. Biologia. Genética. Genoma. Oncologia. Saúde Pública.

Cientistas de sete instituições de pesquisa, incluindo a Universidade de Oxford e a Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, usaram modelagem bioinformática pioneira para investigar as interações moleculares da proteína p53 conhecida por dar proteção contra o câncer.

A pesquisa, publicada na revista científica Molecular Biology and Evolution, fornece novos insights sobre as interações moleculares que podem ajudar as pessoas a se tornarem menos propensas ao câncer.

As células são replicadas rotineiramente, com novas células substituindo as antigas, e cada nova célula contém novas cópias do DNA. Essas novas células deveriam ser cópias exatas das células mais antigas, mas as mutações ocorrem se as proteínas se replicarem e transcreverem erroneamente o DNA. A maioria dos erros é imediatamente reparada pela célula, embora o número de mutações e a qualidade dos reparos sejam afetados por circunstâncias genéticas e externas. Compostos tóxicos, estresse, más condições de vida e envelhecimento podem aumentar a taxa de mutação.

O risco de tumores como resultado do acúmulo de tais mutações genéticas aumentam com a idade – mas, ao contrário dos humanos, os elefantes parecem contrariar essa tendência. Apesar de seu grande tamanho corporal e uma expectativa de vida comparável à dos humanos, a mortalidade por câncer em elefantes é estimada em menos de 5% (em vez de até 25% em humanos). Os cientistas ligam a alta resistência dos elefantes ao câncer às suas 20 cópias do gene p53 – o ‘guardião do genoma’ – em comparação com o único gene p53 encontrado em outros mamíferos.

O Dr. Fritz Vollrath, professor do Departamento de Biologia da Universidade de Oxford, administrador da organização Save the Elephants e coautor do estudo, explicou: “Este estudo intrincado e intrigante demonstra o quanto há nos elefantes além do tamanho impressionante e quão importante é não apenas conservarmos, mas também estudar esses animais em detalhes. Afinal, sua genética e fisiologia são todas impulsionadas pela história evolutiva, bem como pela ecologia, dieta e comportamento de hoje”.

O p53 desempenha um papel fundamental na regulação dos mecanismos de reparação do DNA e suprime o crescimento celular descontrolado. A proteína é ativada quando o DNA é danificado e ajuda a orquestrar uma resposta que pausa a replicação do DNA e repara quaisquer cópias não corrigidas da célula. Em células replicadas com DNA não danificado, a atividade de reparo da p53 é desnecessária e é inativada por outra proteína, o oncogene ubiquitina ligase MDM2 E3.

A interação regulada entre o p53 – MDM2 é essencial para a divisão e replicação de células saudáveis, células danificadas sendo reparadas e a destruição de células com reparos falhos ou danos extensos.

O elefante pode parecer geneticamente superdotado com 40 alelos, ou versões, de seus vinte genes p53, mas cada um é estruturalmente um pouco diferente, dando a um elefante uma gama muito maior de interações moleculares anticâncer do que um humano com apenas dois alelos de um único gene.

Usando análises bioquímicas e simulações de computador, os pesquisadores encontraram diferenças importantes na interação regulada entre as diferentes isoformas p53 do elefante e o MDM2.

As pequenas variações na sequência molecular resultam em uma estrutura molecular diferente para cada uma das moléculas de p53. As pequenas diferenças estruturais alteram a forma tridimensional da isoforma e alteram significativamente a função de interação regulada entre o p53 e o MDM2.

A equipe de pesquisa descobriu que, como resultado das mudanças nas sequências de codificação e na estrutura molecular, um número de p53 escapou da interação com o MDM2 que normalmente resultaria em sua inativação. As descobertas são as primeiras a mostrar que as diferentes isoformas de p53 encontradas no elefante não são degradadas ou inativadas pelo MDM2 – ao contrário dos humanos.

O professor Dr. Robin Fåhraeus, pesquisador do INSERM, na França, e coautor do estudo, destacou: “Este é um desenvolvimento importante para nossa compreensão de como o p53 contribui para prevenir o desenvolvimento do câncer. Em humanos, a mesma proteína p53 é responsável por decidir se as células devem parar de proliferar ou entrar em apoptose, mas como o p53 toma essa decisão tem sido difícil de elucidar. A existência de várias isoformas de p53 em elefantes com diferentes capacidades de interagir com o MDM2 oferece uma nova abordagem empolgante para lançar uma nova luz sobre a atividade supressora de tumor do p53″

Entender mais sobre como as moléculas de p53 são ativadas e quando isso pode levar a uma maior sensibilidade e resposta contra condições cancerígenas é uma perspectiva interessante para mais pesquisas sobre a ativação do p53 e terapias medicamentosas direcionadas em humanos.

“Conceitualmente, o acúmulo de conjuntos de p53 estruturalmente modificados, regulando coletivamente ou sinergicamente as respostas a diversos estresses na célula, estabelece um modelo mecanicista alternativo de regulação celular de alto potencial e  importância para aplicações biomédicas”, concluiu o Dr. Konstantinos Karakostis, professor da Universidade Autônoma de Barcelona e autor correspondente do estudo.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Oxford (em inglês).

Fonte: Universidade de Oxford. Imagem: Paola Blašković via Unsplash.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.