Pesquisa revela segredos importantes na luta contra o c√Ęncer

Pesquisadores da Ohio State University revelam regi√Ķes ocultas na prote√≠na K-Ras, respons√°veis pelo avan√ßo de c√©lulas cancer√≠genas, desbrava

Publicado 16/11/2023 às 16:14 por Alex Torres

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Em um laborat√≥rio repleto de inova√ß√Ķes e esperan√ßa, cientistas da Ohio State University trouxeram novas perspectivas ao estudo da prote√≠na K-Ras, que possui uma liga√ß√£o substancial com os c√Ęnceres humanos devido √†s suas muta√ß√Ķes perigosas. Empregando t√©cnicas avan√ßadas de Resson√Ęncia Magn√©tica Nuclear (NMR), esses pesquisadores conseguiram desvendar regi√Ķes at√© ent√£o escondidas dessa prote√≠na enigm√°tica.

O enigma da proliferação celular

A fam√≠lia de prote√≠nas Ras, como maestrinas da orquestra celular, dirigem o crescimento, a divis√£o e a diferencia√ß√£o de uma vasta gama de c√©lulas. Dentro desta fam√≠lia, as muta√ß√Ķes nos genes da prote√≠na K-Ras s√£o identificadas como as mais recorrentes entre os genes relacionados ao c√Ęncer nos seres humanos, sendo associadas a cerca de 75% dos c√Ęnceres ligados √† fam√≠lia Ras.

O alvorecer de uma nova era na pesquisa do c√Ęncer

A equipe de pesquisadores, liderada pelo proeminente Dr. Rafael Br√ľschweiler, um estudioso reconhecido e professor de qu√≠mica e bioqu√≠mica, conquistou um feito in√©dito ao detectar uma se√ß√£o da estrutura da prote√≠na K-Ras que, at√© ent√£o, permanecia invis√≠vel aos instrumentos padr√Ķes de laborat√≥rio. Esse avan√ßo revelou caracter√≠sticas e intera√ß√Ķes ligadas √†s muta√ß√Ķes da prote√≠na que impulsionam as c√©lulas a um estado de divis√£o perp√©tua ‚Äď um tra√ßo cl√°ssico do c√Ęncer.

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Br√ľschweiler, em meio ao avan√ßo da ci√™ncia, partilha um insight: a biologia estrutural oferece uma vis√£o √ļnica dos mecanismos dessas muta√ß√Ķes, incentivando a busca por poss√≠veis curas. Com uma compreens√£o mais completa da fun√ß√£o dessa prote√≠na, h√° a possibilidade de come√ßar a pensar em formas de neutraliz√°-la quando ela assume sua forma mutada. A informa√ß√£o √© poderosa e agora est√° dispon√≠vel para uso, por ele, e outros pesquisadores na formula√ß√£o de novas hip√≥teses.

Metodologia e descobertas inéditas

Embora o K-Ras e suas rela√ß√Ķes funcionais cr√≠ticas com mol√©culas relacionadas √† sa√ļde celular j√° fossem conhecidos, o desafio residia em sua classifica√ß√£o como ‚Äúindrog√°vel‚ÄĚ. Sua configura√ß√£o, tanto na forma normal quanto na mutada, ocultava pontos em sua estrutura que se mostravam promissores como alvos terap√™uticos. Em 2019, Br√ľschweiler e sua equipe desenvolveram uma t√©cnica que permitiu observar prote√≠nas que se moviam lentamente, e, posteriormente, aplicaram esses achados na busca pelos esconderijos secretos do K-Ras.

  • A t√©cnica inovadora detectou sinais fracos das regi√Ķes ocultas, otimizando experimentos de NMR para fortalecer esses sinais.
  • O estudo revelou duas regi√Ķes de ‚Äúswitch‚ÄĚ ‚Äď ambas pr√≥ximas ao la√ßo da prote√≠na onde ocorrem as muta√ß√Ķes mais perigosas ‚Äď na estrutura do K-Ras que eram invis√≠veis anteriormente.
  • Os experimentos tamb√©m elucidaram como o comportamento estrutural complexo do ‚Äúbackbone‚ÄĚ da prote√≠na amplificou caracter√≠sticas adicionais pr√≥ximas aos switches.

Br√ľschweiler ilustra a situa√ß√£o comparando as c√©lulas mutadas a um carro que nunca tira o p√© do acelerador, enfatizando a necessidade de ativar as c√©lulas, mas tamb√©m a import√Ęncia de elas pararem em algum momento para manter o controle sobre diversas fun√ß√Ķes celulares.

Implica√ß√Ķes e dire√ß√Ķes futuras

Com a caracteriza√ß√£o das regi√Ķes de switch relacionadas √† muta√ß√£o, novos alvos farmacol√≥gicos emergem como possibilidades para sufocar as muta√ß√Ķes sem prejudicar as fun√ß√Ķes celulares essenciais do K-Ras. Br√ľschweiler destaca que este conhecimento fundamental abre portas para impactar positivamente a sa√ļde humana.

Contemplando o futuro, Br√ľschweiler vislumbra descrever como os medicamentos existentes interagem com a prote√≠na. A chegada de um novo instrumento NMR de 1.2 gigahertz, o mais poderoso dos Estados Unidos, na Ohio State University, onde Br√ľschweiler √© o principal investigador do National Gateway Ultrahigh Field NMR Center, financiado por uma generosa concess√£o da National Science Foundation, promete impulsionar ainda mais as pesquisas nesse campo.

A refer√™ncia para essa descoberta monumental pode ser encontrada em um artigo publicado em 28 de agosto de 2023, na revista Nature Structural & Molecular Biology, sob o t√≠tulo ‚ÄúExcited-state observation of active K-Ras reveals differential structural dynamics of wild-type versus oncogenic G12D and G12C mutants‚ÄĚ de autoria de Alexandar L. Hansen, Xinyao Xiang, Chunhua Yuan, Lei Bruschweiler-Li e Rafael Br√ľschweiler, dispon√≠vel para consulta e aprofundamento cient√≠fico.

DOI: 10.1038/s41594-023-01070-z

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