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As vias de reparo do DNA revelam como as células tumorais morrem após a radioterapia

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Mistério resolvido: como as células tumorais morrem após a radioterapia

Cromossomos de células cancerígenas com DNA corado em azul, telômeros corados em verde e centrômeros corados em rosa. Crédito: Instituto de Pesquisa Médica Infantil

Cientistas do Instituto de Pesquisa Médica Infantil (CMRI) resolveram um grande mistério na pesquisa do câncer – por que as células morrem de maneiras diferentes após a radioterapia. Esta descoberta surpreendente abre novas oportunidades para melhorar o tratamento e aumentar as taxas de cura.

As descobertas foram publicadas em Biologia Celular da Natureza pelo primeiro autor, Dr. Radoslaw Szmyd, da Unidade de Integridade do Genoma da CMRI, liderada pelo Professor Tony Cesare.

A radioterapia (também chamada de radioterapia) é um tipo extremamente importante de tratamento do câncer. Os cientistas lutaram durante décadas para entender por que a radioterapia mata células do mesmo tumor de maneiras diferentes. Isto é importante porque algumas formas de morte celular passam despercebidas pelo sistema imunológico, enquanto outras desencadeiam uma resposta imunológica que mata outras células cancerígenas. Liberar o sistema imunológico do paciente para matar células cancerígenas e eliminar tumores é um dos principais objetivos do tratamento do câncer.

“O resultado surpreendente da nossa investigação é que a reparação do ADN, que normalmente protege as células saudáveis, determina como as células cancerígenas morrem após a radioterapia”, disse o professor Cesare.

“O DNA dentro de nossas células está constantemente sofrendo danos, e o reparo do DNA acontece o tempo todo para corrigir esses danos e manter nossas células saudáveis. Agora, no entanto, parece que esses processos de reparo podem reconhecer quando ocorreram danos avassaladores (por exemplo, devido à radioterapia). ) e instruir uma célula cancerosa sobre como morrer.

“Quando o DNA danificado pela radioterapia foi reparado por um método chamado recombinação homóloga, as células cancerígenas morreram durante o processo de reprodução – um processo chamado divisão celular ou mitose. ativar uma resposta imunológica Não é isso que queremos.

“No entanto, as células que lidaram com o DNA danificado pela radiação através de outros métodos de reparo do DNA sobreviveram ao processo de divisão celular, mas o fizeram liberando subprodutos do reparo do DNA na célula. Para a célula, esses subprodutos do reparo parecem uma infecção viral ou bacteriana. Isso faz com que a célula cancerosa morra de uma maneira que alerta o sistema imunológico, que é o que queremos”.

A equipa mostrou que o bloqueio da recombinação homóloga alterou a forma como as células cancerígenas morriam – ou seja, morriam agora de uma forma que evocava uma forte resposta imunitária. A equipe também descobriu que as células cancerígenas que apresentam mutações no BRCA2 – um gene muito importante para o câncer de mama e necessário para a recombinação homóloga – não morrem na mitose após a radioterapia.

Além de resolver um grande enigma científico, estas descobertas tornarão possível a utilização de medicamentos que bloqueiam a recombinação homóloga para forçar a morte das células cancerígenas tratadas com radioterapia, de uma forma que alerta o sistema imunitário para a existência de um cancro (que o sistema imunitário sistema não havia notado anteriormente), sinalizando que o câncer precisa ser destruído.

O professor Cesare credita esses avanços à tecnologia de microscópio de células vivas que permitiu à sua equipe acompanhar células irradiadas por uma semana após a radioterapia. “As imagens ao vivo nos mostraram toda a complexidade dos resultados após a radioterapia, permitindo-nos descobrir exatamente por que isso ocorreu”.

A líder do coprojeto, A/Prof Harriet Gee, oncologista de radiação da Rede de Oncologia de Radiação do Distrito Sanitário Local de Western Sydney, disse que essas descobertas respondem a uma questão clínica que tem intrigado o campo há 30 anos.

“Descobrimos que a forma como as células tumorais morrem após a radioterapia depende do envolvimento de vias específicas de reparação do ADN, particularmente quando a radiação é administrada em doses muito elevadas e concentradas. Isto abre novas oportunidades para melhorar a eficácia da radiação através da combinação com outras terapias, particularmente imunoterapia, para aumentar a cura do câncer.”‘

O professor Cesare disse que o Dr. Szmyd trabalhou por seis anos neste “noz incrivelmente difícil de quebrar”, dizendo: “A perseverança necessária para um projeto deste escopo é uma prova de Radek e da equipe. Todos estão cientes dos pacientes que lutam contra o câncer. Descobrindo algo assim que tem o potencial de fazer uma grande diferença na vida das pessoas é muito gratificante.”’

Os autores do artigo incluem os pesquisadores de CMRI Sienna Casolin, Lucy French, Dra. Melanie Walter, Lea Cavalli, Scott Page, Prof Hilda Pickett, Dr. da Cleveland Clinic nos EUA e A/Prof Eric Hau da Westmead Clinical School da Universidade de Sydney.

Mais informações:
A recombinação homóloga promove a morte celular mitótica não imunogênica após dano ao DNA, Biologia Celular da Natureza (2025). DOI: 10.1038/s41556-024-01557-x

Fornecido pelo Instituto de Pesquisa Médica Infantil

Citação: As vias de reparo do DNA revelam como as células tumorais morrem após a radioterapia (2025, 13 de janeiro) recuperado em 13 de janeiro de 2025 em https://medicalxpress.com/news/2025-01-dna-pathways-reveal-tumor-cells.html

Este documento está sujeito a direitos autorais. Além de qualquer negociação justa para fins de estudo ou pesquisa privada, nenhuma parte pode ser reproduzida sem permissão por escrito. O conteúdo é fornecido apenas para fins informativos.

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