TER COMO ALVO UMA ENZIMA PODE TRATAR CâNCER, DIABETES E OBESIDADE

A descoberta das acrobacias moleculares de uma enzima celular chave pode levar a novos tratamentos para câncer e doenças metabólicas, como obesidade e diabetes.

Uma recente descoberta molecular tem muitas implicações de tratamento.

A enzima celular é chamada PI3KC2A e, embora os cientistas soubessem que ela controlava muitas funções celulares cruciais, eles permaneceram inseguros quanto aos mecanismos estruturais detalhados.

Uma coisa que eles sabiam era que a enzima controla o que ocorre nas membranas celulares quando elas recebem sinais externos.

Eles também sabiam que ele controla como os sinais afetam os processos vitais dentro da célula.

Esses processos regulam, entre outras coisas, como as células crescem, se dividem e se diferenciam.

Agora, um novo artigo que aparece na revista Molecular Cell descreve pela primeira vez como a enzima celular muda de um estado inativo dentro da célula para um estado ativo na membrana celular.

Os pesquisadores do Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) em Berlim, Alemanha, juntamente com colegas da Universidade de Genebra, na Suíça, vêm investigando o PI3KC2A há algum tempo.

Seu novo trabalho revela fatos anteriormente desconhecidos sobre um mecanismo celular crucial chamado "captação do receptor". As interrupções dos processos que envolvem esse mecanismo estão implicadas em doenças como câncer, diabetes e outros distúrbios metabólicos.

Um dos autores do estudo sênior, o Prof. Volker Haucke, do FMP, diz que suas descobertas “podem fornecer um alvo direto para terapias”.

As membranas celulares são sistemas dinâmicos

As membranas celulares fazem muito mais do que manter os conteúdos celulares unidos. Se isso fosse tudo que fizessem, não seriam mais do que peles inertes; mas um olhar mais atento revela que são sistemas dinâmicos que controlam rigidamente a passagem de produtos químicos para dentro e para fora da célula.

A estrutura de uma membrana celular foi descrita como um “mar de lipídios” contendo aglomerados flutuantes de proteínas que controlam a “permeabilidade seletiva” da membrana.

Os lipídios, que são moléculas semelhantes às gorduras, também são ativos no processo de permeabilidade. Eles funcionam como “interruptores moleculares” para cascatas de sinais químicos que são ativados dentro das células. Muitas dessas cascatas controlam funções essenciais, como crescimento, divisão e diferenciação celular.

Enzimas como PI3KC2A têm um papel a desempenhar na produção de lipídios que atuam como interruptores moleculares. Portanto, encontrar formas de atingi-los pode levar a medicamentos que podem intervir nesses processos.

A diferenciação celular, por exemplo, é crucial para a formação de novos vasos sanguíneos, ou angiogênese, que é uma etapa fundamental no crescimento do tumor.

Captação do receptor

Em trabalhos anteriores, os cientistas já haviam descoberto muito sobre a biologia estrutural e celular dos processos que envolvem o PI3KC2A, incluindo seu papel na captação do receptor.

Eles estabeleceram, por exemplo, que ligantes, ou sinais químicos externos, vindos de fora da célula estimulam a enzima ligando-se a proteínas de superfície chamadas receptores. Esses ligantes incluem insulina e fatores de crescimento que desencadeiam cascatas de sinalização dentro das células.

Uma vez ativado, o PI3KC2A permite um processo denominado endocitose em que pequenas bolsas, ou vesículas, carregam os “receptores ligados ao ligante” para o interior da célula.

Uma vez dentro da célula, os receptores ligados ao ligante acionam as cascatas de sinalização que controlam funções celulares cruciais.

O novo estudo é significativo porque revela as mudanças detalhadas pelas quais PI3KC2A passa em cada etapa desse processo.

Enzima ativa 'desdobra seus braços'

O Prof. Haucke explica que uma das coisas que eles descobriram é que quando a enzima celular, ou quinase, está inativa e descansando dentro da célula, ela aparece "enrolada como se tivesse enrolado seus‘ braços ’em torno de si mesma."

Ele e seus colegas também descobriram que a enzima só se torna ativa quando dois componentes da membrana celular estão no mesmo lugar ao mesmo tempo.

“Quando isso acontece”, diz ele, “a quinase desdobra seus‘ braços ’e cada‘ braço ’se liga a um dos dois componentes”.

Alguns segundos depois disso, o processo será iniciado. A enzima começa a produzir muitas moléculas de sinalização de lipídios que, em seguida, desencadeiam a "absorção de receptores de sinalização ativados" para o interior da célula Por sua vez, eles desencadeiam as cascatas que regulam o crescimento, divisão e diferenciação celular.

A equipe agora planeja identificar moléculas candidatas para os desenvolvedores de drogas levarem mais longe.