Descobrir respostas chave sobre a função celular para melhorar o tratamento do cancro

Pesquisadores do Instituto Peter Mac encontraram uma resposta para uma antiga questão sobre como as células funcionam, o que pode levar a melhores tratamentos contra o câncer no futuro.

Cada célula do corpo humano possui o mesmo DNA, mas células diferentes desempenham funções diferentes. Esta pesquisa, publicada na revista Nature Genetics, ajuda a explicar como isso é possível, e suas implicações podem ser enormes. O professor Mark Dawson, médico-cientista e vice-diretor de pesquisa do Peter Mac, disse estar encantado com as novas descobertas, que explicam melhor como o destino de uma célula é determinado.

"A função celular é o resultado da ação de 'fatores de transcrição' que examinam nosso DNA e determinam quais genes devem ser ativados e em que extensão", disse ele.

Estudamos como esses fatores de transcrição recrutam e fornecem a maquinaria necessária para ativar os genes. Até agora, não sabíamos como os "fatores de transcrição" selecionam a maquinaria correta para ler e expressar um gene.

"Essa é uma questão antiga, e estamos satisfeitos por termos ajudado a resolver parte do problema, porque esse conhecimento de como exatamente os fatores de transcrição tomam decisões sobre qual mecanismo ativar um gene nos fornece conhecimento fundamental sobre a vida."

Triagens comparativas de CRISPR identificam cofatores necessários para nove ativadores transcricionais (ADs) diferentes. Fonte: Nature Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

O estudo mostrou que os fatores de transcrição selecionam um conjunto único de componentes para controlar a expressão gênica, criando o efeito desejado, seja controlando o uso de energia de uma célula, desencadeando uma resposta imunológica ou outra função necessária ao nosso corpo. O professor Dawson disse que isso poderia ser comparado à forma como os carros são construídos e explicou como essa importante descoberta é fundamental para encontrar melhores tratamentos para uma série de doenças.

"Um carro de corrida de F1 é muito diferente de uma minivan familiar ou mesmo de um trator. Alguns carros são projetados para andar rápido, outros para transportar cargas valiosas e alguns para fazer trabalhos pesados", disse ele.

Descobrimos que o mesmo se aplica à expressão gênica, e isso é determinado pelos componentes recrutados por fatores de transcrição. Estes podem determinar quais genes podem mudar rapidamente, por exemplo, quando precisamos combater uma infecção e precisamos de uma resposta rápida, ou quais genes precisam funcionar de forma lenta e constante, produzindo mensagens necessárias para a função de limpeza celular.

"Essa compreensão de como os fatores de transcrição podem ajustar a expressão genética é extremamente importante, e esperamos usar isso para nos ajudar a tratar várias doenças no futuro.

"Se pensarmos no câncer, mutações no câncer podem impedir que um fator de transcrição selecione os componentes certos para expressar um gene corretamente, é como se as peças de um carro fossem misturadas e ele não pudesse mais funcionar de forma confiável."

O Dr. Charles Bell, pesquisador de pós-doutorado na Peter Mac, disse que eles desenvolveram uma plataforma para rastrear a função de milhares de componentes usados por fatores de transcrição para determinar como um gene é expresso.

"Agora usaremos essa plataforma para entender outros processos relacionados à expressão genética", disse ele.

"As respostas a essas perguntas nos ajudarão a encontrar novas maneiras de tratar não apenas o câncer, mas muitas outras doenças no futuro."