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Células normais ou cancerosas podem iniciar EMT, um processo que as coloca em movimento, em fibras de matriz alinhadas, alterando a atividade de muitas moléculas, semelhante a um interruptor. São mostrados YAP (vermelho), beta-catenina (verde) e núcleos celulares (azul). (Imagem cortesia do laboratório Levchenko)
Os investigadores de Yale descobriram como a metástase, a propagação de células cancerígenas por todo o corpo, é desencadeada a nível molecular, e desenvolveram uma ferramenta com potencial para detectar esses gatilhos em pacientes com certos tipos de cancro. A descoberta pode levar a novas formas de tratar o câncer.
O estudo foi liderado por Andre Levchenko, professor de Engenharia Biomédica John C. Malone e diretor do Instituto de Biologia de Sistemas de Yale, no Campus Oeste de Yale. Foi publicado em 26 de junho na revista Comunicações da Natureza. Levchenko é membro do Yale Cancer Center.
Uma maneira pela qual a metástase ocorre é através da transição epitelial-mesenquimal (EMT), um processo que separa as células vizinhas umas das outras e as coloca em movimento. Há muito se supõe que sinais químicos ou alterações genéticas nas células desencadeiam a EMT. Mas a equipe de pesquisa de Levchenko descobriu que isso poderia ser causado por uma simples mudança na textura da matriz extracelular (MEC), que atua como uma estrutura para as células. Eles descobriram que um alinhamento das fibras da matriz (uma ocorrência biológica comum) pode desencadear o processo EMT sem outros estímulos.
“Ficou claro que em alguns tipos de cancro, antes de as células se afastarem do tumor e se espalharem, há uma mudança no ambiente”, disse Levchenko. “Quando essas fibras da matriz se alinham, elas criam trilhas nas quais as células se movem, e descobrimos como isso é controlado por redes moleculares complexas.”
Com um método que desenvolveram que imita o ambiente celular, os pesquisadores exploraram o processo EMT no nível molecular e descobriram dois mecanismos de feedback separados – isto é, duas ou mais moléculas que habitam ou ativam uma à outra. Um deles conectou a proteína conhecida como YAP ao regulador genético WT1, fazendo com que as células se separassem. O outro conectou o YAP à proteína TRIO, acionando as células e até aumentando sua velocidade.
Combinando análises experimentais e dados clínicos, os investigadores confirmaram que este mecanismo está ativo nos cancros renais.
“Essa informação pode ser potencialmente usada para desenvolver novos testes prognósticos e abrir caminho para intervenções clínicas mais personalizadas”, disse Levchenko.
A descoberta também poderá levar a novos tratamentos para o cancro, visando as moléculas com medicamentos e outros meios para desencorajar as células de passarem pelo processo EMT, disse ele. “Isso seria um grande problema porque a maioria dos resultados fatais que vemos no cancro são devidos à metástase e, portanto, muitas vezes ao processo EMT”.
Este estudo analisou especificamente o cancro renal, mas Levchenko disse ter evidências de que os mesmos mecanismos controlam a propagação invasiva de células noutros cancros, como o glioblastoma.
Referência: “Aprimoramento semelhante a um interruptor da transição epitelial-mesenquimal por YAP através da regulação de feedback de WT1 e GTPases da família Rho” por JinSeok Park, Deok-Ho Kim, Sagar R. Shah, Hong-Nam Kim, Kshitiz, Peter Kim, Alfredo Quiñones-Hinojosa e Andre Levchenko, 26 de junho de 2019, Comunicações da Natureza.
DOI: 10.1038/s41467-019-10729-5