Alvo dos condensados do TopBP1 para lutar contra o câncer colorretal

Todo célula do nosso corpo enfrenta danos no DNA de várias fontes, incluindo processos naturais ou fatores ambientais. Pra lidar com esses danos, as células desenvolveram sistemas complexos que conseguem detectar e consertar esses problemas no DNA. Esses sistemas trabalham em conjunto com processos importantes como a divisão celular e a forma como os genes são expressos. Células cancerígenas geralmente sofrem mais danos no DNA em comparação com células normais porque crescem mais rápido e têm necessidades energéticas diferentes.

#O Papel do Dano no DNA no Tratamento do Câncer

Tratamentos tradicionais de câncer, como a quimioterapia e a radioterapia, têm como objetivo danificar o DNA das células cancerígenas, dificultando o crescimento e a divisão delas. No entanto, os pesquisadores estão buscando novas maneiras de tornar as células cancerígenas mais sensíveis a danos no DNA. Uma maneira de fazer isso é mirando nas vias que ajudam as células a responder e reparar o DNA danificado.

Um jogador chave nesses processos é uma via de sinalização conhecida como ATR (proteína relacionada à Ataxia Telangiectasia e Rad3). Essa via ajuda a gerenciar o ciclo celular e as atividades de reparo do DNA. Em células cancerígenas, níveis altos de atividade do ATR são frequentemente encontrados porque elas precisam lidar com o estresse no DNA aumentado. Isso levou a ensaios clínicos testando inibidores de ATR em pacientes com câncer, especialmente onde certos genes, como o CDC25A, estão excessivamente ativos. Infelizmente, muitos medicamentos voltados para proteínas podem levar ao desenvolvimento de resistência nas células cancerígenas, então os pesquisadores estão em busca de abordagens alternativas.

#Mirando nos Condensados biomoleculares

Avanços recentes na biologia celular sugerem que, em vez de apenas focar em proteínas individuais, os pesquisadores poderiam se beneficiar ao mirar em estruturas maiores dentro das células chamadas condensados biomoleculares. Esses são aglomerados de proteínas e ácidos nucleicos que se reúnem em áreas específicas da célula sem serem envoltos por uma membrana. Os condensados biomoleculares ajudam a organizar vários processos biológicos e foram ligados a várias doenças, incluindo câncer.

A formação desses condensados é muitas vezes impulsionada por proteínas especiais que se conectam de uma maneira que promove a montagem dessas estruturas. Portanto, uma estratégia pra afetar a função desses condensados é interferir nas interações entre as proteínas que ajudam a formá-los.

#TopBP1 e Sua Importância

Nas células humanas, uma proteína importante que ativa a via ATR durante a replicação do DNA é a TopBP1. Essa proteína atua como uma estrutura, ajudando a reunir outras proteínas necessárias para a ativação do ATR. Alguns estudos sugerem que a TopBP1 pode formar condensados biomoleculares, que são visíveis no núcleo usando certas técnicas de imagem.

Pesquisas mostram que o processo de ativação da via ATR envolve múltiplas etapas, com a TopBP1 desempenhando um papel central. Ela se liga a várias estruturas de DNA e outras proteínas para criar um complexo estável que é essencial para a ativação do ATR. Além disso, a TopBP1 pode amplificar a atividade do ATR, que é crucial para células cancerígenas que já enfrentam alto estresse no DNA.

#Mirando nos Condensados de TopBP1 no Câncer Colorretal

Esse estudo busca avaliar o potencial de mirar nos condensados de TopBP1 pra aumentar a eficácia da quimioterapia em câncer colorretal (CRC). Uma abordagem de triagem avançada foi usada pra identificar pequenas moléculas que pudessem influenciar a condensação da TopBP1.

Através dessa triagem, o AZD2858 foi identificado como uma molécula que poderia perturbar a condensação da TopBP1. O AZD2858 é conhecido por inibir outra proteína chamada GSK-3β. Em linhagens celulares de CRC, o AZD2858 reduziu a formação de condensados de TopBP1 em doses baixas. Essa inibição, por sua vez, suprimia a via de sinalização do ATR, que foi ativada por um medicamento chamado SN-38, a forma ativa do medicamento de quimioterapia irinotecano.

#Terapia Combinada e Efeitos Aumentados

Quando o AZD2858 foi combinado com um regime de quimioterapia conhecido como FOLFIRI (que inclui 5-fluorouracil e SN-38), a combinação de medicamentos demonstrou um efeito sinérgico. Culturas de esferoides, que imitam o crescimento de tumores melhor do que culturas celulares tradicionais, mostraram que essa combinação poderia matar efetivamente células cancerígenas, mesmo aquelas resistentes ao SN-38.

Uma análise adicional mostrou que, quando as células foram tratadas com AZD2858 e SN-38, o processo levando à morte celular programada foi aumentado. Os experimentos indicaram que a interrupção da montagem da TopBP1 teve um papel significativo nesse efeito citotóxico, em vez da inibição direta da GSK-3β sozinha.

#Metodologia: Cultura de Células e Tratamentos com Medicamentos

O estudo envolveu várias linhagens celulares humanas e murinas, incluindo células Flp-In™ 293 T-REx e várias linhagens celulares de CRC. Cada linhagem celular foi mantida em meios de crescimento específicos sob condições controladas. Os tratamentos com medicamentos envolveram a incubação das células com diferentes concentrações de AZD2858 e outros medicamentos de quimioterapia pra determinar seus efeitos na sobrevivência e crescimento celular.

Os pesquisadores realizaram triagens de alto rendimento pra identificar potenciais moduladores. Esse processo envolveu tratar as células com uma biblioteca de compostos e, em seguida, expô-las à luz pra induzir a condensação da TopBP1. Após o tratamento, a formação de clusters de TopBP1 foi quantificada pra avaliar o impacto de cada composto.

#Técnicas de Análise

A eficácia das combinações de medicamentos e seus efeitos sobre a viabilidade celular foram monitorados através de várias técnicas. A análise por Western blot foi usada pra detectar níveis específicos de proteínas, enquanto a análise de imunofluorescência forneceu informações sobre a localização e interações das proteínas. A citometria de fluxo foi empregada pra avaliar a progressão do ciclo celular e a apoptose. Ensaios de esferoides permitiram a avaliação da eficácia do medicamento em um modelo de tumor mais realista.

#Resultados e Descobertas

Os resultados mostraram que o AZD2858 inibiu efetivamente a montagem dos condensados de TopBP1 e perturbou a sinalização do ATR. Isso foi demonstrado por níveis significativamente reduzidos de Chk1 fosforilado, indicando menos ativação da via ATR quando o AZD2858 estava presente.

Além disso, o tratamento resultou em um aumento na morte celular, evidenciado pelos níveis elevados de marcadores apoptóticos. A terapia combinada também aumentou o dano ao DNA, conforme indicado por níveis aumentados de marcadores associados a quebras no DNA.

O estudo confirmou ainda mais o potencial do AZD2858 como um candidato promissor pra aumentar a eficácia dos tratamentos de quimioterapia atuais e combater a resistência a medicamentos. Importante, efeitos semelhantes foram observados em culturas de esferoides, destacando a relevância clínica dessas descobertas.

#Conclusão

Esse estudo destaca a importância de mirar nos condensados de TopBP1 como uma estratégia viável no tratamento do câncer. Ao interromper a montagem dessas estruturas, os pesquisadores podem diminuir a via de sinalização do ATR que ajuda as células cancerígenas a lidarem com o dano ao DNA, melhorando, em última análise, a eficácia dos medicamentos de quimioterapia existentes. A combinação do AZD2858 com a quimioterapia padrão mostrou potencial tanto pra reduzir a sobrevivência das células tumorais quanto pra superar a resistência a medicamentos, abrindo caminho pra abordagens de tratamento inovadoras em pacientes com câncer colorretal.

Pesquisas contínuas e ensaios clínicos serão essenciais pra entender totalmente as implicações dessas descobertas e desenvolver novas estratégias de tratamento que podem melhorar os resultados pra pacientes com câncer.