p Uma equipe de biólogos do desenvolvimento da Universidade de Massachusetts Amherst liderada por Dominique Alfandari, com outros no MIT, relatam em um novo artigo que eles descreveram pela primeira vez como dois fatores de transcrição que são "absolutamente essenciais para o desenvolvimento humano" são regulados por uma metaloprotease de superfície celular conhecida como ADAM13. A descoberta adiciona ao conhecimento de como as células migram em embriões de vertebrados, como as células-tronco se diferenciam e como as células cancerosas se metastatizam. p ADAM13 pertence a um grupo de proteínas chamadas proteases que cortam outras proteínas para alterar sua função. Alfandari diz, "Cinco anos atrás, descobrimos que as metaloproteases de ADAM controlam a expressão do gene em uma célula; ninguém havia feito isso antes. Neste novo artigo, descrevemos os detalhes do mecanismo pelo qual a proteína ADAM13 na superfície da célula pode afetar a expressão do gene no núcleo, o que é notável. "

p "Descobrimos que ADAM13 tem que trabalhar com uma série de outras proteínas e dois fatores de transcrição, tfap2- e arid3a. Descrevemos cada etapa que eles dão e como são alterados para realizar o trabalho. O Arid3a faz o translado entre o ADAM13 na superfície e os genes no núcleo. Vimos que alguns ADAMs podem fazer isso, mas, por exemplo, ADAM9 não pode fazer isso de jeito nenhum, "acrescenta o biólogo molecular. Os detalhes aparecem agora no online, jornal de acesso aberto eLIFE .

p Em estudos apoiados pelo Instituto Nacional de Pesquisa Dentária e Craniofacial do NIH, Alfandari e colegas, incluindo a co-investigadora Helene Cousin e o primeiro autor e pesquisador de pós-doutorado Vikram Khedgikar, são bem conhecidos por rastrear células individuais em embriões de rã para aprender como a protease ADAM13 controla proteínas na crista neural craniana para formar a mandíbula e o rosto. A migração de células da crista neural craniana é comum a todos os embriões de vertebrados, incluindo humanos, e defeitos em sua produção ou migração levam a graves malformações faciais.

p Depois de muitos anos deste trabalho, Alfandari e seus colegas estão agora entrando em detalhes sobre o que a família de proteínas ADAM pode fazer, ele observa. "O que é empolgante nisso é que mostramos que o ADAM13, que é um dos mais de 30 membros desta família, controla dois fatores de transcrição essenciais que se ligam ao DNA para ativar os genes. "

p Ele explica que arid3a em humanos controla as decisões do destino celular, isso é, ele direciona as células-tronco não comprometidas para se diferenciarem de um estado ingênuo para uma célula que conhece sua função. Nesta função, arid3a pode ser considerado um "fator anti-células-tronco, "porque bloqueia a capacidade das células-tronco de permanecer ingênuas. Alfandari brinca, "Isso tira as crianças de casa e as obriga a ir à escola e aprender um ofício."

p Um papel especial de arid3a em forçar a célula a se especializar tem implicações para o câncer, ele adiciona. Quando as células se diferenciam, muitas vezes param de se dividir; raramente fazem as duas coisas. Forçando a diferenciação, arid3a suprime a divisão celular. Ele explica, "Em um tumor, isso significa que arid3a força as células tumorais a permanecerem no lugar e realizarem o trabalho, em vez de se dividirem. Eles são mais benignos, tendendo a permanecer no lugar e não metastatizar. "Assim, o prognóstico para um paciente com um tumor que tem muito arid3a é melhor do que aquele que tem pouca arid3a, porque com menos, eles proliferam mais.

p Alfandari acrescenta, "Talvez isso nos dê uma nova ferramenta para controlar tumores, se você pode controlar a atividade ADAM de fora da célula, você também pode controlar o arid3a. Isso é de longo prazo, Estou sonhando com o que pode acontecer. Não sabemos ainda se o ADAM pode desempenhar um papel nesta forma de controlar o câncer, mas é uma nova possibilidade. "

p Quanto ao tfap2-, em todas as espécies estudadas até agora, ele controla as células na borda da placa neural do embrião, que passam a formar todos os órgãos sensoriais para a audição, visão e cheiro, além de todas as estruturas crânio-faciais, então, "tfap2- praticamente define este grupo de células durante a evolução dos vertebrados, ", ressalta o diretor do laboratório.

p "Para o nosso trabalho, isso é muito importante porque nos ajuda a entender como as células da crista neural adquirem sua especialização e a aprender como e para onde se mover. Também sugere que as proteínas ADAM em outros tipos de células podem regular processos semelhantes."

p O biólogo molecular diz que ADAM13 foi pensado como "um jogador discreto, não foi considerado crítico. "De fato, ele pensa nas proteínas ADAM como um mecanismo de ajuste fino, como o treinador à margem de um jogo de futebol. "Se você perder o treinador, a equipe pode continuar a funcionar mesmo que seja menos eficiente. Se um embrião está faltando ADAM13, pode sobreviver, mas com defeitos de nascença. "

p Contudo, os fatores de transcrição arid3a e tfap2- são muito mais importantes, mais parecido com um quarterback. "Se você perder o quarterback, o time não pode continuar, "ele diz." Se você perdeu arid3a e tfap2-alpha, estes são absolutamente críticos para o embrião e sem eles não pode sobreviver. "

p No futuro, Alfandari diz, seu laboratório continuará a definir as partes do ADAM13 e do arid3a que se comunicam e como o arid3a se comunica entre o ADAM na superfície celular e os genes no núcleo. "Nosso objetivo é descobrir as sequências de proteínas específicas que controlam arid3a, "ele observa." Isso vai levar mais cinco anos. "