Células cancerígenas reativam editores de genes semelhantes a embriões para estimular o crescimento, revela pesquisa

Sabe-se que as células cancerígenas despertam genes embrionários para crescerem. Um novo estudo revela que a doença também sequestra as proteínas, ou “editores”, que controlam a forma como esses genes são lidos.

As descobertas, publicadas na revista Pesquisa de ácidos nucléicosajudam a explicar por que os tumores crescem tão rapidamente e se adaptam tão bem, e podem apontar o caminho para novos tratamentos.

As células embrionárias precisam crescer rapidamente e ser capazes de se transformar em muitos tipos de tecidos diferentes. As células dependem de programas genéticos que eventualmente são desligados à medida que os tecidos amadurecem. O cancro desperta estes programas, dando à doença um potencial embrionário para alimentar o crescimento.

Pesquisadores do Centro de Regulação Genômica (CRG) mostram agora que as células cancerígenas também alteram as ferramentas de edição das células para se tornarem semelhantes a embriões. Estes são factores de splicing, proteínas que editam o ARN depois de este ter sido copiado do ADN, reorganizando diferentes segmentos na sequência de modo a alterar a mensagem de um gene.

Normalmente, os fatores de splicing ajudam as células a se adaptarem a ambientes em mudança, proporcionando a capacidade de criar proteínas diferentes a partir do mesmo gene. O estudo descobriu que as células cancerosas ativam fatores de splicing normalmente ativos apenas no início do desenvolvimento, ajudando a impulsionar o crescimento do tumor.

“Descobrimos que o cancro não inventa truques totalmente novos”, diz o Dr. Miquel Anglada-Girotto, principal autor do estudo no Centro de Regulação Genómica. “Em vez disso, reutiliza programas antigos que as células normalmente usam durante o desenvolvimento inicial, quando é necessário um crescimento rápido”.

Os pesquisadores esboçam como o câncer assume o controle dos editores genéticos da célula. Quando os condutores do cancro são activados, em particular o notório oncogene MYC, o equilíbrio dos factores de splicing é perturbado. A rede está tão interligada que perturbar apenas uma parte causa um efeito cascata em todo o sistema.

Quando o MYC ou outra via de crescimento iniciadora do câncer é ativada, ela altera o comportamento de um punhado de editores “iniciadores”, causando uma reação em cadeia que ativa fatores de splicing que estimulam o crescimento das células, enquanto silencia os protetores que normalmente mantêm o crescimento sob controle.

“Combinada com outras falhas que se acumulam na célula, esta religação em massa de factores de splicing altera o equilíbrio do crescimento saudável para a inversão de todo o sistema para o modo cancerígeno”, explica o Dr. Anglada-Girotto.

A pesquisa ajuda a explicar por que o câncer é uma doença tão formidável. Também sugere novas oportunidades. Se os médicos conseguirem detectar quando os fatores de splicing começam a mudar, eles poderão detectar o câncer mais cedo. E se os medicamentos puderem atingir apenas um factor de splicing, poderão propagar-se por toda a rede e retardar ou parar o crescimento do tumor.

A descoberta foi possível porque os investigadores treinaram um modelo de inteligência artificial para ler o amplo padrão de actividade genética nas células e inferir o que os factores de splicing estavam a fazer nos bastidores. Antes, os cientistas tinham que ler cada pequena edição em cada molécula de RNA, um processo demorado e caro.

Os autores do estudo acreditam que, com a nova ferramenta, os investigadores podem agora digitalizar milhares de conjuntos de dados existentes para ver como os factores de splicing se comportam, ajudando a descobrir como o cancro assume o controlo de uma célula e revelando pontos fracos ocultos.

O trabalho foi liderado pelo Dr. Anglada Girotto e supervisionado pelo Professor Pesquisador do ICREA Luis Serrano no Centro de Regulação Genômica e pelo Dr.