Pode haver genes cancerígenos fora de nossos cromossomos

Os pesquisadores descobriram por que alguns cânceres conseguem guardar cópias de seus genes longe de nossos cromossomos.

 

A maior parte do DNA de nossa célula está envolvida como moléculas chamadas cromossomos. Temos 46 deles, definidos como 23 pares, que são tipicamente duplicados e distribuídos uniformemente. Dentro de organelas celulares chamadas mitocôndrias também temos alguns segmentos circulares de DNA. Eles também são divididos de forma bastante uniforme.

 

Em raras ocasiões, o ADN extracromossômico (ecDNA) também pode ser encontrado flutuando pela célula. Embora geralmente curtos, esses segmentos circulares de ácido nucleico podem ter mais de 20.000 pares, muitas vezes contendo sequências repetitivas copiadas de um cromossomo. O que eles fazem é ajudar a manter o restante da biblioteca genética estável de alguma forma. Embora o ecDNA tenha sido detectado em certos tipos de tecido cancerígeno desde a década de 1960, as ferramentas para medi-los não conseguiram capturar com nitidez sua prevalência.

 

Em 2014, o pesquisador Paul Mischel do Instituto Ludwig de Pesquisa de Câncer descobriu que o ecDNA desempenhou um papel fundamental em um tipo de tumor cerebral chamado glioblastoma desenvolvendo resistência a certos medicamentos. Normalmente, quando os pesquisadores estudam a resistência dos cânceres, querem saber como funciona o gene que causa a doença. A localização do gene não era tão importante.

 

A pesquisa de Mischel sugeriu que onde o gene é encontrado pode ser tão importante quanto saber o que ele faz. “Ocorreu-nos depois que nós fizemos as observações publicadas em 2014 que talvez o ecDNA seja muito mais comum e relevante do que qualquer um pensou“, disse Mischel. Em sua pesquisa mais recente, a equipe de Mischel analisou milhares de células de 117 linhagens de células tumorais derivadas de pacientes, oito amostras não cancerosas derivadas de outros voluntários e 10 linhagens celulares existentes não cancerosas.

 

Usando uma série de ferramentas de modelagem e clínicas tipicamente usadas em campos de citogenética, genômica e bioinformática, Mischel e sua equipe descobriram o ecDNA entre 40% e 90% das linhas de células tumorais que eles analisaram. Curiosamente, quase nenhum ecDNA foi detectado nas células não cancerosas. O próximo passo seria descobrir o que havia nesses anéis flutuantes de DNA.

 

Em genomas da célula tumoral com aplicação de uma ferramenta de sondagem molecular chamada flúor hibridização in situ, os pesquisadores encontraram genes normalmente associados com os tipos de tumores codificados no ecDNA. Os genes com o potencial de mutar e contribuir para a formação de um câncer são conhecidos como oncogenes. Diferentemente do DNA cromossômico e do DNA mitocondrial, o ecDNA não é reproduzido pelas regras de distribuição quando a célula-mãe se reproduz.

 

Um modelo de computador foi usado para simular formas de como o ecDNA poderia se espalhar através da replicação de células cancerosas. Ao distribuir os seus oncogenes de forma desigual, o tumor se torna um saco misto de diversos tipos de células. Células com as combinações corretas de genes têm uma maior chance de resistir à barragem de toxinas usadas em quimioterapia para derrubar tumores de crescimento rápido. Ter todas as células com as mesmas combinações de genes é como comprar uma centena de bilhetes de loteria todos com os mesmos números.

 

Em outras palavras, enquanto a maioria das células morreria, as poucas células com “números de sorte” poderiam sobreviver para repovoar. Conhecer o papel que esses laços escondidos do DNA desempenham na evolução de um câncer pode nos proporcionar melhores caminhos para desenvolver ferramentas diagnósticas e de prognóstico eficazes. O próximo passo para Mischel e sua equipe é identificar os mecanismos que os tumores usam para fazer e manter suas cópias de ecDNA. Pesquisa publicada na Nature.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]