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Apoptose controlada por tipo de IncRNA

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Muito se tem falado e pesquisado sobre as possíveis funções exercidas pelos chamados íntrons, genes não codificadores de proteínas, localizados na mesma posição dos genes codificadores, porém na fita oposta do DNA.

Sintetizados a partir dos íntrons, os chamados IncRNA (RNA longos não codificantes), têm sido objeto de investigação pelos cientistas que buscam compreender o seu papel na regulação de alguns processos celulares. Dentre alguns deles, está a apoptose ou morte celular programada, a qual, segundo a pesquisa de cientistas da Universidade de São Paulo (USP), é regulada por um IncRNA chamado INSX que modula a ação de um gene importante para esse processo.

De acordo com o artigo publicado na edição online do dia dez de junho da revista Nucleic Acids Research, o INSX é o transcrito do gene BCL-X, encontrado na fita oposta do DNA. Esse gene, ao ser transcrito, produz duas formas diferentes, a BCL-XS – pró-apoptótica – e a BCL-XL – anti-apoptótica, ambas agindo nas mitocôndrias, porém de formas opostas.

Além de induzir a morte celular programada (apoptose), a forma BCL-XS age como supressora tumoral por ativar as chamadas caspases – um grupo de proteases intracelulares responsáveis pela desestruturação deliberada da célula em corpos apoptóticos durante a apoptose. Essas enzimas estão presentes como pró – enzimas inativas, as quais são ativadas por clivagem proteolítica.

Proporcionalmente, a quantidade entre as duas formas é diferente, levando-se em consideração uma célula sadia, com predominância da BCL-XL. O estudo mostrou, no entanto, que no caso de células tumorais, a forma ativadora da apoptose apresenta – se em uma quantidade ainda menor, quando comparada às células normais, da mesma forma acontecendo com o INXS.

A hipótese de que pudesse haver uma relação entre a menor quantidade de BCL-XS e de INXS, levou o grupo de pesquisadores a silenciar a expressão do INXS em uma linhagem de células normais. O experimento resultou no aumento da isoforma BCL-XL e a diminuição da proporão entre as duas formas (XL e XS), de 0,25 para 0,15. Isso quer dizer que a forma pró-apoptótica que representava um quarto do total passou a representar apenas um sexto.

Em outro experimento, usando uma linhagem de células de câncer renal, nas quais o INXS aparecia em pequena quantidade, os cientistas aumentaram a concentração desse RNA  inserindo plasmídeos de expressão, obtendo assim um resultado inverso ao teste anterior, ou seja,  houve um aumento da forma pró-apoptótica e a diminuição da anti-apoptótica.

Para testar se haveria elevação da expressão do INXS, os pesquisadores trataram linhagens de células cancerígenas com luz ultravioleta e drogas quimioterápicas, que são agentes indutores de morte celular. Os resultados obtidos foram o aumento da proporção da isoforma pró-apoptótica e diminuição da anti-apoptótica e uma elevação de cinco a dez vezes da expressão do INXS, assim como da atividade das caspases.

Ao repetir o experimento, mas agora silenciando o gene que produziu o INXS, os cientistas notaram que a isoforma pró-apoptótica não aumentava e as células não morriam mesmo na presença da luz ultravioleta, mostrando mais uma vez que o INXS age como mediador da apoptose.

Com o objetivo de observar in vivo se o aumento na expressão do INXS estaria relacionado à morte de células cancerígenas, os pesquisadores implantaram em camundongos células de câncer renal humano na região subcutânea. Após essa primeira etapa, a equipe esperou entre 40 e 60 dias para que o tumor atingisse um volume de 300 milímetros cúbicos (mm3) e se tornasse palpável.

Dividindo os animais em dois grupos, metade recebeu injeções de plasmídeos com INXS no local do tumor e os demais camundongos – grupo controle – receberam apenas injeções de plasmídeos vazios. Passados 15 dias de tratamento, foi possível observar que o tumor dos animais do grupo controle havia atingido volume médio de 600 mm3 e no grupo tratado com INXS, o volume médio foi de 70 mm3.

O resultado final mostrou que os tumores dos animais que receberam o INXS, além de estarem menores e mais leves, apresentavam uma coloração mais esbranquiçada, mostrando que a vascularização no local havia sido reduzida. Outro resultado importante observado pelos pesquisadores foi a medida da relação entre as isoformas de BCL-X, mostrando que nos tumores tratados havia uma proporção maior da pró-apoptótica, sugerindo que as células tumorais restantes já estavam a caminho de morrer.

Esses resultados, de acordo com o  professor do Instituto de Química da USP e coordenador da pesquisa,  Sergio Verjovski Almeida, em entrevista à FAPESP, é possível desenvolver terapias contra o câncer capazes de elevar a quantidade de INXS apenas nas células tumorais e o grupo da USP pretende testar algumas estratégias no futuro.

24/07/2014
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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