Notícia

Nova abordagem para inibir a atividade da enzima telomerase pode limitar o crescimento de células cancerígenas

Fonte

Universidade de Roma Sapienza

Data

sexta-feira, 21 julho 2023 06:20

Áreas

Biologia. Bioquímica. Desenvolvimento de Fármacos. Engenharia Biológica. Genoma. Microbiologia. Oncologia. Saúde Pública.

Os telômeros são áreas particulares do DNA humano ligadas a mais de 85% dos tumores malignos e seu estudo pode levar ao desenvolvimento de drogas anticancerígenas de nova geração com amplo espectro de ação.

Esses elementos são encontrados nas extremidades dos cromossomos e têm função protetora, pois preservam a integridade do DNA durante os processos de replicação celular, desempenhando um papel importante no processo de envelhecimento celular. Cada vez que uma célula se divide, os telômeros gradualmente ficam cada vez mais curtos. Quando ficam muito curtos, a célula perde sua capacidade de se replicar adequadamente e pode entrar em um estado de envelhecimento ou morrer. No caso das células cancerígenas de mais de 85% dos tumores malignos, é ativada uma enzima chamada telomerase, que mantém os telômeros mais longos do que nas células normais. Isso dá imortalidade às células cancerígenas e a capacidade de proliferar de forma ilimitada.

A estabilização dos G-quadruplexos, estruturas helicoidais de quatro fitas que se formam nos telômeros, por meio do uso de moléculas chamadas ligantes, representa uma abordagem eficaz para inibir a atividade da telomerase e limitar o crescimento de células cancerígenas. Esses ligantes poderiam então servir como novos medicamentos para o tratamento do câncer.

A maioria das pesquisas atuais concentra-se em G-quadruplexos em condições ideais, ou seja, como moléculas biológicas que não interagem umas com as outras. No entanto, sob condições biologicamente relevantes, como nas extremidades dos cromossomos, podem se formar estruturas compostas por múltiplas unidades G-quadruplexo em interação, conhecidas como multímeros.

Na Itália, em um estudo coordenado pelo Dr. Cristiano De Michele, professor do Departamento de Física da Universidade de Roma Sapienza; pela Dra. Lucia Comez, pesquisadora do Istituto Officina dei Materiali do CNR – O Conselho Nacional de Pesquisas da Itália – de Perugia e pelo Dr. Alessandro Paciaroni, professor do Departamento de Física e Geologia da Universidade de Perugia, foi desenvolvido um novo método que permite obter informações sobre a estabilidade dos multímeros teloméricos G-quadruplexos.

Os resultados do estudo, publicados na revista científica Journal of the American Chemical Society (JACS), podem ser aplicados tanto para desenvolver drogas anticancerígenas de nova geração quanto para avaliar a eficácia das já existentes.

Em particular, os pesquisadores usaram pela primeira vez simulações ‘extremamente granulares’ nas quais G-quadruplexos são representados com formas geométricas simples, como cilindros ou paralelepípedos. Essas simulações não são particularmente pesadas e permitem o estudo de milhares de G-quadruplexos interagindo entre si, reproduzindo assim condições biologicamente relevantes. Isso permitiu uma comparação direta entre os resultados numéricos no computador e os experimentos realizados tanto nos laboratórios quanto em centros de pesquisa internacionais, fornecendo uma representação inédita de multímeros G-quadruplexos.

“Em particular, estudamos como os ligantes, ou seja, potenciais drogas anticancerígenas, agem nos G-quadruplexos e, graças à nossa abordagem inovadora, pudemos entender como eles são eficazes em estabilizá-los”, explicou o Dr. Cristiano De Michele.

“Além disso, em nosso trabalho definimos um protocolo que pode ser aplicado para o estudo de G-quadruplexos, mas que no futuro também pode ser usado para outros sistemas biofísicos”, completou o Dr. Alessandro Paciaroni.

“Este estudo representa um passo significativo em nossa jornada, iniciada há vários anos, para entender as propriedades indescritíveis desses sistemas biológicos altamente complexos”, concluiu a Dra. Lucia Comez.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Roma Sapienza (em italiano).

Fonte: Universidade de Roma Sapienza. Imagem: cromossomos (em azul) e seus telômeros (em rosa). Fonte: Reinhard Stindl via Wikimedia Commons.

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