As células cancerígenas devem uma parte de sua natureza destrutiva ao DNA único, em forma de rosca, de acordo com um novo estudo.
O estudo, publicado hoje (20 de novembro) na revista Nature, descobriu que, em algumas células cancerígenas, o DNA não se forma em estruturas semelhantes a fios, como ocorre em células saudáveis - ao contrário, o material genético se dobra em um anel. como uma forma que torna o câncer mais agressivo.
"O DNA transmite informações não apenas em sua seqüência, mas também em sua forma", disse o co-autor sênior Paul Mischel, professor de patologia da Universidade da Califórnia em San Diego.
Como você deve se lembrar da aula de biologia, a maior parte do nosso DNA está compactada dentro dos núcleos das células em estruturas conhecidas como cromossomos. Quase todas as células têm 23 pares de cromossomos, cada um dos quais consiste em cerca de 1,82 metro de DNA enrolado firmemente em torno de grupos de proteínas que servem como andaime.
Essa estrutura compacta permite que alguns genes sejam acessíveis pelas moléculas que "leem" e executam as instruções genéticas, enquanto outros genes permanecem ocultos. O resultado é uma maquinaria altamente regulamentada que impede a célula de executar instruções genéticas indesejadas e de se replicar (criando novas "células filhas") de maneira errática.
"Tudo o que aprendemos sobre genética diz que as mudanças devem ser lentas", disse Mischel à Live Science. Mas anos atrás, Mischel e sua equipe descobriram que, em um certo tipo de câncer no cérebro chamado glioblastoma, os tumores "pareciam capazes de mudar a um ritmo que simplesmente não fazia sentido". As células tumorais, quando divididas em células filhas, pareciam, de alguma forma, amplificar a expressão de oncogenes - genes que podem transformar uma célula regular em uma célula cancerosa.
Acontece que algumas dessas cópias amplificadas de oncogenes "se separaram dos cromossomos", disse Mischel. Tendo se soltado dos cromossomos, eles estavam pendurados em outros pedaços de DNA dentro da célula, de acordo com um artigo publicado pelos autores na revista Science em 2014. Eles descobriram que esses pedaços "extracromossômicos" de DNA (ecDNA) realmente ocorrem em quase metade dos cânceres humanos, mas raramente foram detectados em células saudáveis, uma descoberta relatada pelos autores em um artigo publicado na revista Nature em 2017.
Neste novo estudo, eles descobriram por que o ecDNA é tão robusto. Uma combinação de imagens e análises moleculares revelou que esses pedaços de DNA estão envolvidos em proteínas em forma de anel, semelhante ao DNA circular encontrado nas bactérias.
Essa forma de anel torna muito mais fácil para as máquinas da célula acessar uma grande quantidade de informações genéticas - incluindo os oncogenes - para que possam transcrevê-las e expressá-las rapidamente (por exemplo, instruir uma célula saudável a se tornar cancerosa), disse Mischel. Essa fácil acessibilidade permite que as células tumorais gerem grandes quantidades de oncogenes promotores de tumor, evoluam rapidamente e se adaptem facilmente a um ambiente em mudança.
Além disso, os pesquisadores descobriram que, ao contrário das células saudáveis que dividem seus genes nas células filhas de maneira regular e esperada, essas células cancerígenas distribuem seu ecDNA de maneira aleatória. É como "uma fábrica para bombear toneladas e toneladas de oncogenes", levando algumas células filhas a receber várias cópias de oncogenes em uma única divisão celular, disse Mischel.
"Este é um estudo muito empolgante", disse Feng Yue, diretor do Centro de Genômica do Câncer do Lurie Cancer Center da Northwestern University, que não participou da pesquisa. "Este trabalho representa um avanço conceitual de como o ecDNA contribui para a oncogênese no câncer humano".
Mischel e alguns dos outros autores do estudo são co-fundadores da Boundless Bio Inc., uma empresa que está pesquisando terapias baseadas em ec-DNA. O co-autor do estudo Vineet Bafna também é co-fundador e possui participação acionária na empresa Digital Proteomics, mas os autores afirmam que nenhuma das empresas esteve envolvida nesta pesquisa.
