Enzima que afeta envelhecimento e câncer é decodificada
Cientistas anunciaram nesta quarta-feira a conclusão de uma missão de 20 anos para mapear a complexa enzima que se acredita previne o envelhecimento ao reparar as pontas dos cromossomos em plantas e animais, incluindo humanos.
Decodificar a arquitetura da enzima, chamada telomerase, poderia levar a remédios capazes de retardar ou bloquear o processo de envelhecimento, assim como a novos tratamentos para o câncer, relataram na revista científica Nature.
“Nossas descobertas fornecem um quadro estrutural para a compreensão das mutações” relacionadas à telomerase e representam “um passo importante para a terapêutica clínica” ligada a esta enzima, disse a pesquisadora principal, Kathleen Collins, bióloga molecular da Universidade da Califórnia em Berkley, em um comunicado.
Parte proteína e parte RNA – material genético que transmite instruções para a construção de proteínas – a telomerase atua em bainhas microscópicas, conhecidas como telômeros, que cobrem as pontas dos cromossomos encontrados dentro de todas as células.
Nos humanos, cada célula contém 23 pares de cromossomos, incluindo um par de cromossomos sexuais – o “X” e “Y” – que difere entre machos e fêmeas.
A bióloga australiana-americana Elizabeth Blackburn, que recebeu o Prêmio Nobel de Medicina em 2009 por descobrir telômeros e sua função protetora na década de 1970, comparou-os às minúsculas capas de plástico nas pontas dos cadarços que evitam seu desgaste.
Eventualmente, no entanto, pontas de cadarço e telômeros quebram: toda vez que uma célula se divide, os telômeros se desgastam um pouco mais, até a célula parar de se dividir e morrer. Isso, concordam os biólogos, é provavelmente central para o processo natural de envelhecimento.
Mas há uma reviravolta.
Em 1985, Blackburn descobriu a telomerase e sua notável capacidade de estender o tempo de vida de uma célula, essencialmente ao reconstruir os telômeros com pedaços extras de DNA.
A telomerase, em outras palavras, revelou-se um agente-chave na longevidade.
Ela também pode estar ligada a doenças.
“As mutações genéticas herdadas que comprometem a função da telomerase causam desordens”, disse Michael Stone, professor do Centro de Biologia Molecular ou RNA da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz.
Uma deficiência na enzima pode acelerar a morte celular. No outro extremo, a telomerase em excesso “apoia o crescimento celular desenfreado na maioria dos cânceres humanos”, escreveu em um comentário, também na Nature.
Mas os primeiros esforços para desenvolver drogas que pudessem controlar a expressão da enzima – essencialmente ligando-a ou desligando-a – “foram dificultados por uma compreensão incompleta da estrutura e organização do complexo da telomerase”, acrescentou Stone.
Para decifrar o código da telomerase, Collins e sua equipe usaram um microscópio crioeletrônico de última geração (Cryo-EM) para ver a enzima em ação com resoluções sem precedentes.
O Cryo-EM pode decifrar as estruturas moleculares de compostos que não podem ser cristalizados e fotografados com raios X. Seus desenvolvedores ganharam o Prêmio Nobel de Química em 2017.
“Quando pude ver todas as subunidades – nós tínhamos 11 proteínas no total – foi um momento ‘Uau! É assim que todas se encaixam'”, disse o autor principal do estudo, Thi Hoang Duong Nguyen, pós-doutorando no Instituto Miller de Pesquisa Básica em Ciências da UC Berkeley.
Um estudo de 2010 mostrou que o envelhecimento pode ser revertido em ratos que foram tratados com telomerase.
E em 2011, os cientistas descobriram uma maneira de transformar células desgastadas pela idade de pessoas com mais de 90 anos em células-tronco rejuvenescidas, indistinguíveis das encontradas em embriões.
Em experimentos de laboratório, vários marcadores críticos do envelhecimento em células foram “redefinidos”, incluindo o tamanho dos telômeros.
