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O DNA de quatro fitas pode conter o segredo para a cura do câncer

A maioria de nós já ouviu falar da dupla hélice. Mas DNA de hélice quádrupla?

Lembramos a dupla hélice da aula de ciências, aquele elegante redemoinho de genes que constituem toda a vida na Terra. Em contraste, o DNA de fita quádrupla soa como algo saído de um filme de terror de ficção científica. Talvez algo a ver com um monstro clonado que sai e destrói a cidade, até que um pequeno bando de heróis corajosos o derrube. Embora pareça fantástico, todos nós temos cordões quádruplos GOTA . E de fato, foi implicado em um monstro real. Mas um grupo corajoso de cientistas que o descobriu pode desbloquear seu potencial para lutar contra esta doença séria e real que potencialmente ameaça a todos nós.

Um estudo recente da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, descobriu que o DNA de quatro fitas tem potencial para oferecer novos alvos para o tratamento do câncer. Estes controlam certos genes, particularmente aqueles associados ao câncer. Esta descoberta, publicada na revista Nature Genetics , também pode ajudar a promover o pequeno, mas crescente setor conhecido como medicina personalizada. Quanto mais informações tivermos sobre a composição genética de um paciente, melhor poderemos diagnosticar, tratar e até prevenir doenças.

Um problema com os tratamentos de câncer hoje é que eles atacam todas as células indiscriminadamente. A quimioterapia, por exemplo, fere tanto as células saudáveis ​​quanto as cancerosas. Com a terapia direcionada, apenas as células cancerosas são danificadas, deixando as saudáveis ​​sozinhas. Para fazer isso, os pesquisadores devem descobrir o que é único nas células cancerosas. Eles podem agora ter encontrado um aspecto importante.

As drogas quimioterápicas têm efeitos colaterais severos e prejudicam as células cancerosas e as saudáveis. Os cientistas estão procurando opções que têm como alvo apenas o câncer.

O DNA de quatro fitas é conhecido como G-quadruplexes, porque eles ocorrem em regiões do DNA com muita guanina ou G . Este é um dos quatro principais ácidos nucléicos que compõem o RNA e o DNA. Os outros incluem adenina (A), citosina (C) e timina (T). Watson e Crick descobriram a dupla hélice há cerca de sessenta anos, uma estrutura que eles descreveram como escada .

G-quadruplexes são mais parecidos com uma torre com muitos andares. Cada andar é conhecido como tétrade. A guanina (G) reside em todos os quatro cantos, em cada andar, mantida no lugar por ligações de hidrogênio. Os pesquisadores de Cambridge também descobriram que uma fita de DNA pode se dobrar em um G-quadruplex.

Os cientistas que descobriram o DNA de fita quádrupla há alguns anos estão por trás dessa descoberta. O professor Shankar Balasubramanian foi o autor sênior do estudo. Ele é professor de química medicinal na universidade e investigador do Cancer Research UK Cambridge Institute.

No início, havia muitas teorias sobre como os quadruplexes G podem estar associados ao câncer. 'Mas o que descobrimos é que mesmo em células não cancerosas, essas estruturas parecem ir e vir de uma forma que está ligada a genes que são ativados ou desativados', disse Balasubramanian.

Modelo de um G-quadraplex. Imagem de TimVickers na Wikipedia em inglês (Transferido de en.wikipedia para o Commons.) [Domínio público], via Wikimedia Commons

Neste estudo, o professor e sua equipe usaram pequenas moléculas para alterar células pré-cancerosas, a fim de pesquisar G quadruplexes. Cerca de 10.000 foram localizados, principalmente em áreas que controlam o comportamento dos genes. Eles eram particularmente proeminentes em torno dos genes associados ao câncer.

O Dr. Robert Hansel-Hertsch foi o autor principal deste projeto. Ele é um associado de pesquisa de pós-doutorado na universidade. Hansel-Hertsch disse que G-quadruplexes foram descobertos em áreas do genoma conhecidas pela transcrição, ou reescrita de DNA em outras células. Eles também controlam o funcionamento e, em última instância, o destino das células.

'A descoberta de que essas estruturas podem ajudar a regular a maneira como a informação é codificada e decodificada no genoma mudará a maneira como pensamos que esse processo funciona', disse ele. Os pesquisadores agora pensam que o DNA de fita quádrupla atua de forma semelhante às marcas epigenéticas, em um processo conhecido como metilação.

Este estudo sugere que o DNA de quatro fitas pode se tornar o próximo alvo para o novo e preciso tratamento do câncer. Segundo o Prof. Balasubramanian, as células cancerosas respondem bem a pequenas moléculas que interagem com os G quadruplexes. Isso sugere que essas estruturas podem existir em grande número em células pré-cancerosas e cancerosas.

Algum dia, o tratamento do câncer pode se resumir a algumas mudanças bioquímicas, impedindo que o câncer se multiplique e se espalhe. Sobre isso, o Prof. Balasubramanian disse: 'Descobrir os processos fundamentais que as células cancerosas usam para ligar e desligar os genes poderia ajudar os cientistas a desenvolver novos tratamentos que funcionam contra muitos tipos da doença.'

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