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Consultas de Saúde | Revista Saúde, Bem-estar e Nutrição

Um novo estudo mostra como as células podem ser dirigidas para um caminho que não é canceroso

À medida que as células com propensão ao câncer decompõe os alimentos em energia, chegam a uma bifurcação na estrada: podem continuar a produção de energia, como células saudáveis ou mudar ao perfil de produção de energia das células cancerosas. Em um novo estudo publicado na segunda-feira na revista Nature Cell Biology, pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison traçam os eventos moleculares que controlam o metabolismo energético das células pelo caminho canceroso.

Um novo estudo mostra como as células podem ser dirigidas para um caminho que não é canceroso
Um novo estudo mostra como as células podem ser dirigidas para um caminho que não é canceroso

As descobertas podem levar a formas de interromper o processo.

“As células cancerosas muitas vezes mudar a sua utilização de nutrientes e produção de energia, por que estão fazendo muitos esforços para desenvolver inibidores de drogas do metabolismo das células cancerosas para matarlas de fome”, diz o autor principal Xu Wei, o professor Marian A. Messerschmidt no Laboratório para a pesquisa do Câncer UW Carbone Cancer Center e McArdle. “Descobrimos que inibir uma modificação química de uma proteína metabólica associada ao câncer é suficiente para inibir a natureza agressiva das células cancerosas”.

Os biólogos do câncer foram identificados quase uma dúzia de “sinais de identidade do câncer”, ou mudanças de grande escala que enviam uma célula precancerosa sobre o ponto de inflexão para se tornar uma cancerosa. Uma característica distintiva do câncer é a perda do metabolismo energético regulado adequadamente, um processo conhecido como “efeito Warburg” depois do vencedor do Prêmio Nobel, Otto Warburg, quem o identificou.

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Outras características do câncer incluem a ativação contínua das vias de crescimento, a incapacidade para responder aos sinais que impedem o crescimento celular e um ganho de invasão e disseminação para órgãos distantes.

“Meu laboratório que estuda uma proteína, CARM1, que está associada com piores resultados em pacientes com câncer de mama, embora também se encontrou expressa em muitos outros tipos de câncer”, diz Xu. “CARM1 altera quimicamente suas proteínas alvo para alterar a sua função, e, ao fazê-lo diretamente, leva à ativação de várias características do câncer”.

No estudo, Xu e seus colegas descobriram que a proteína CARM1 modificar uma proteína do metabolismo celular, PKM2, e muda a sua função. Isso impulsiona o efeito Warburg, ativando um selo distintivo do câncer. Há quase uma década, os pesquisadores descobriram que PKM2 exprimia-se em níveis elevados nas células cancerosas, mas não se sabia como se traduziram estes níveis aos cancros mais agressivos.

Em seguida, Xu e seus colegas realizaram um ensaio de interação de proteínas em uma linhagem celular de câncer de mama e verificou-se que, CARM1 interage e modifica quimicamente PKM2.

Também avaliaram-se as alterações PKM2 dirigidas por CARM1 poderiam ser responsáveis por comandar as células para uma via cancerosa. Ao projetar células para expressar PKM2 “normal” ou uma forma mutada que não era editável, os pesquisadores descobriram que PKM2 parece ser o fator decisivo para escolher a direção que toma o metabolismo celular nessa bifurcação na estrada. A PKM2 modificada pela CARM1 mudou as células, para o caminho do metabolismo das células cancerosas, enquanto as células com PKM2 que não puderam ser alterados tomaram a rota metabólica associada com as células não cancerosas.

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Com uma imagem mais clara de como as células cancerosas se alteram seu metabolismo, os pesquisadores usaram a seguir um modelo de câncer de mama em mouse e um fármaco concorrente que evita que CARM1 modifique de forma efetiva PKM2 para testar o que aconteceria.

“Quando bloqueamos a alteração de PKM2 por CARM1, o balanço energético metabólico das células cancerosas se investe, e vemos uma diminuição do crescimento celular e o potencial de propagação celular”, diz Xu. “Este estudo, em seguida, identifica outro objetivo terapêutico para ajudar a reverter várias características do câncer”.

Além de dirigir-se à alteração de PKM2 por CARM1, o laboratório de Xu está investigando como CARM1 reconhece todas as suas proteínas-alvo, com o objetivo de alterar as alterações de proteínas de condução de cancros agressivos.