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Uma descoberta de pesquisadores do Instituto de Química da USP e de duas universidades da Inglaterra pode auxiliar no combate a diferentes tipos de câncer. Os cientistas identificaram o mecanismo envolvido na replicação e reparo de DNA. A pesquisa foi publicada na revista científica The EMBO Journal.
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A descoberta
- Os experimentos, realizados em laboratório, foram capazes de comprovar, pela primeira vez, uma teoria há tempos estabelecida entre os estudiosos da bioquímica molecular.
- Novos estudos ainda são necessários, mas os pesquisadores acreditam que a descoberta poderá ser utilizada, no futuro, em pesquisas clínicas com novos quimioterápicos para o tratamento de diferentes tipos de câncer e outras doenças.
- As informações são do Jornal da USP.
Como funciona o DNA
O DNA é o material genético que guarda a informação da vida. Como uma “receita de bolo”, ele contém as instruções para que as células se multipliquem e produzam os componentes necessários para a sua manutenção — e para o bom funcionamento do organismo como um todo.
Por se tratar de uma molécula química, o DNA pode interagir e reagir com diferentes compostos ao longo da vida de uma pessoa — sejam eles internos ou externos, como a radiação, a luz ultravioleta, componentes do cigarro etc. Esses agentes danificam o DNA e podem resultar em mudanças na sequência de informação armazenada ali.
As células fazem o possível para manter a sua qualidade e integridade, através de diferentes mecanismos de reparo. Assim, sempre que ocorrem danos ao material genético, a célula tenta consertá-los de maneira fiel. Se os danos forem excessivos, ela morre, para evitar que essa informação incorreta seja transmitida às células-filhas em um processo chamado de replicação — ou seja, a multiplicação do DNA para formação de novas células. Quando o reparo fiel ou a morte não ocorrem, há o desenvolvimento de doenças como o câncer.
Segundo o professor Nícolas Carlos Hoch, do Instituto de Química da USP e um dos autores do artigo, sempre que uma célula vai se dividir para gerar uma nova, ela precisa duplicar todo o seu DNA. Nesse processo, a maquinaria de replicação abre a dupla-fita de DNA e começa a copiar, separadamente, cada uma das fitas. Isto resulta em quatro fitas ao final — ou duas duplas-fitas, uma para cada célula-filha. Ao local exato da molécula de DNA onde a cópia está acontecendo, dá-se o nome de “forquilha de replicação”.
Os experimentos e o potencial combate ao cânder
Já era conhecido que os danos ao DNA poderiam ocorrer antes e/ou após a forquilha de replicação. Porém, nenhum pesquisador havia conseguido separar os dois processos, a fim de compreender qual deles é mais comprometedor para a viabilidade celular, ou seja, qual local de dano interrompe a replicação ou leva a célula à morte.
Por isso, os cientistas propuseram a realização de dois experimentos: no primeiro, foi adicionado a uma cultura de células em replicação um composto chamado de clorodeoxiuridina (CldU), um análogo de nucleotídeo modificado, que é incorporado somente à fita recém-sintetizada de DNA. O CldU é reconhecido pela célula como um dano molecular, o que ativa os mecanismos de reparo de DNA.
Para identificar quais os efeitos desse dano imediatamente após a replicação, os pesquisadores trataram as células simultaneamente com um outro composto, chamado inibidor de PARP, cuja função é impedir a via de reparo de DNA que corrige o dano específico provocado pelo CldU. Nesta situação, observou-se que as células não morreram e conseguiram se multiplicar sem grandes problemas.
No segundo experimento, os pesquisadores utilizaram como base a mesma condição anterior, em que as células passaram por uma fase de replicação na presença de CldU e, portanto, o dano já está inserido no DNA. Quando as células começaram uma nova rodada de replicação, foi adicionado à cultura o inibidor de PARP, a fim de impedir o reparo do DNA danificado nas fitas-molde, ou seja, o material genético usado como base para a cópia, à frente da forquilha de replicação.
Ao final do ensaio, observou-se que a presença dos danos não reparados provocou o colapso da forquilha, a interrupção da replicação e até mesmo a morte celular.
Com os resultados dos experimentos, pode-se chegar a duas conclusões principais: primeiro, de que os danos ao DNA molde, à frente da forquilha de replicação, são os que realmente comprometem a integridade e a viabilidade celular. Segundo, de que se o inibidor de PARP, um quimioterápico já adotado na clínica para tratar alguns tipos de câncer, for utilizado em combinação com o CldU, ele pode ter o seu efeito potencializado contra os tumores. Mais pesquisas, no entanto, são necessárias para comprovar esta hipótese.
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