Um aminoácido “espelho” prejudica seletivamente o crescimento de certos tumores

Pesquisadores da UNIGE e Marburg mostram que a D-cisteína, a forma “espelho” da cisteína, tem como alvo seletivo certas células cancerígenas.

A maioria dos tratamentos anticâncer também danifica as células saudáveis, causando, às vezes, efeitos colaterais graves. Para limitar estes efeitos adversos, os cientistas estão a esforçar-se para desenvolver terapias que possam atingir apenas as células cancerígenas.

Uma equipe internacional, liderada pelas Universidades de Genebra (UNIGE) e Marburg, descobriu que uma forma “espelho” de cisteína, um aminoácido que contém enxofre, retarda fortemente o crescimento de certos tumores, ao mesmo tempo que poupa células saudáveis. Importado preferencialmente para certas células cancerosas, este aminoácido bloqueia processos vitais como a respiração e a síntese de DNA.

Em camundongos, esse mecanismo retarda acentuadamente o crescimento de tumores de mama agressivos, abrindo caminho para uma terapia simples, direcionada e inovadora. Essas descobertas são publicadas em Metabolismo da Natureza.

Os aminoácidos são pequenas moléculas básicas usadas para construir proteínas, muito parecidas com contas amarradas em um colar. Existem 20 que constituem as proteínas de todos os organismos vivos. Eles existem em duas formas: L (levógiro) e D (dextrógiro). Estas duas formas são imagens espelhadas não sobreponíveis, como as nossas mãos esquerda e direita. Eles compartilham a mesma composição química, mas possuem uma geometria espacial diferente. Nossos corpos usam quase exclusivamente as formas L, principalmente para produzir proteínas. As formas D, por outro lado, são muito raramente utilizadas.

A equipe liderada por Jean-Claude Martinou, Professor Honorário do Departamento de Biologia Molecular e Celular da Faculdade de Ciências da UNIGE, investigou o papel de diferentes aminoácidos no crescimento das células cancerígenas. Eles descobriram que a forma D do aminoácido cisteína (D-Cys), que contém um átomo de enxofre, reduz significativamente a proliferação de certas células cancerígenas no laboratório, embora não tenha efeito nas células saudáveis.

“Esta diferença entre células cancerígenas e células saudáveis ​​é facilmente explicada: o D-Cys é importado para as células através de um transportador específico que está presente apenas na superfície de certas células cancerígenas”, explica Joséphine Zangari, Ph.D. aluno do laboratório do professor Martinou e primeiro autor do estudo. “Na verdade, observamos que se expressarmos esse transportador na superfície de células saudáveis, essas células param de proliferar na presença de D-Cys”.

Graças a uma colaboração com a equipa do professor Roland Lill da Universidade de Marburg, os cientistas descobriram como o D-Cys exerce a sua toxicidade. “Ele bloqueia uma enzima essencial chamada NFS1, localizada nas mitocôndrias – as ‘centrais de força’ da célula.

“Essa enzima desempenha um papel fundamental na produção de aglomerados de ferro-enxofre, pequenas estruturas indispensáveis ​​para muitos processos, como respiração celular, produção de DNA e RNA, e manutenção da integridade genética”, explica Roland Lill. Ao inibir o NFS1, o D-Cys interrompe uma cascata de processos vitais nas células cancerígenas: a respiração diminui, o ADN é danificado e o ciclo celular é interrompido.

Crescimento tumoral retardado em ratos

Para avaliar o potencial terapêutico desta abordagem, os investigadores administraram D-Cys a ratos com cancro mamário altamente agressivo e difícil de tratar. Os resultados foram encorajadores: o crescimento do tumor diminuiu acentuadamente, sem grandes efeitos colaterais nos animais. “Este é um sinal muito positivo – sabemos agora que é possível explorar esta especificidade para atingir determinadas células cancerígenas”, diz Martinou. “No entanto, ainda precisamos determinar se a D-Cys poderia ser administrada em doses eficazes em humanos sem causar danos”.

Se este for o caso, a D-cisteína poderá oferecer uma terapia simples, inovadora e selectiva para cancros que sobre-expressam o transportador relevante. Também poderia desempenhar um papel na prevenção de metástases, um passo crítico na progressão da doença.