Nova descoberta traz esperança de cura para doenças crônicas

Durante as experiências, os pesquisadores provocaram rupturas em algumas partes do DNA com a ajuda de enzimas especiais, como o peróxido de hidrogênio. Foto: Alamy/Legion Media

Durante as experiências, os pesquisadores provocaram rupturas em algumas partes do DNA com a ajuda de enzimas especiais, como o peróxido de hidrogênio. Foto: Alamy/Legion Media

Um grupo de pesquisadores da Universidade Estatal de Moscou (MGU, na sigla em russo) descobriu um novo mecanismo de reparação da molécula do DNA. Descoberta abre novas perspectivas para o tratamento de Alzheimer, câncer e outras doenças crônicas.

Todos os dias, ocorrem 20 mil pequenas falhas de DNA em cada célula do nosso corpo. Os motivos variam desde a exposição a raios UV e radiação ao consumo de substâncias nocivas, entre outras causas. Essas rupturas na espiral do DNA levam a mutações e provocam doenças graves, como Alzheimer, síndrome de Louis-Bar e câncer.

No mês passado, um grupo de cientistas da Universidade Estatal de Moscou, sob a orientação do professor Vassíli Studitski, juntamente com especialistas do Fox Chase Cancer Center da Universidade de Temple, na Filadélfia, descobriu um novo mecanismo de reparação do DNA. O grupo espera que, no futuro, esse mecanismo ajude a tratar e prevenir várias doenças.

Enzima especial

Não se sabe como seria a vida se não houvesse toda uma série de proteínas e moléculas de sinalização do organismo reagindo a essas lesões constantes do DNA. Isso porque elas não só identificam as lesões, como avaliam a possibilidade de reparação e conectam os fios quebrados.

Em muitos casos, a reparação acontece graças a uma enzima especial – a RNA polimerase. Movendo-se ao longo do DNA, a enzima monitora e detecta problemas da molécula. Ela desencadeia então uma cascata de reações que resulta na recuperação da área lesada.

No entanto, a enzima consegue identificar a lesão de apenas uma das duas cadeias do DNA. Até recentemente, permanecia um mistério como se dava a reparação da segunda cadeia do DNA.

“Uma parte da superfície da espiral do DNA permanece oculta, uma vez que interage com proteínas específicas – as histonas. É desse modo que está ‘embalado’ todo o nosso genoma”, disse Studitski à Gazeta Russa.

O grupo da MGU conseguiu provar agora que a restauração das rupturas ocorre também nas áreas internas “ocultas” da espiral do DNA. O artigo dessa descoberta foi publicado na revista científica Science Advances, no início de julho.

Morte programada

Segundo as descobertas dos pesquisadores, até mesmo as áreas do DNA ligadas às histonas podem ser reparadas com a ajuda da RNA polimerase. Além disso, são precisamente essas proteínas que ajudam a enzima a localizar as lesões.

Com a ajuda das histonas forma-se uma espécie de laços de DNA, ao longo dos quais a RNA polimerase pode se movimentar. “Ao parar perto dos locais das rupturas, ela instala o pânico e desencadeia uma cascata de reações para começar os trabalhos de reparação”, explicou Studitski.

Paralelamente, o próprio modo de ligação do DNA às histonas – em forma de laço – ajuda a detectar rupturas.

Durante as experiências, os pesquisadores provocaram rupturas em algumas partes do DNA com a ajuda de enzimas especiais, como o peróxido de hidrogênio. Desse modo, eles estudaram a influência do laço na rapidez de deslocação da RNA polimerase.

Verificou-se que o processo de formação dos laços pode ser programado. Isso, no futuro, poderá ajudar a curar e a prevenir várias doenças provocadas por lesões do DNA, acreditam os cientistas.

“Se tornarmos os contatos do DNA com as histonas mais resistentes, aumentaremos a eficácia da formação dos laços e a possibilidade de reparação, reduziremos o risco de doenças”, disse o líder da pesquisa na MGU.

“Se, pelo contrário, desestabilizarmos esses contatos, então, com a ajuda de métodos especiais de administração de medicamentos, os nanotransportadores, será possível programar a morte das células afetadas. Isto é, será possível tratar e prevenir o câncer.”

Por enquanto, resta aos cientistas provar a hipótese levantada. Pode ser que o processo venha a se revelar muito mais complexo e que no DNA possam se formar vários tipos de laços ao mesmo tempo.

Mas, para compreender isso, é necessário descrever a estrutura do laço, acompanhar o mecanismo de restauração do DNA, bem como determinar o grupo das lesões das estruturas do DNA que pode ser reparado através desse mecanismo.

 

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