Uma equipe de pesquisadores do Instituto Francis Crick e da Universidade de Cambridge descobriu como as células evitam que cópias extras prejudiciais de DNA sejam feitas acidentalmente. O trabalho poderá abrir caminho para a compreensão e tratamento do câncer, bem como de certas doenças autoimunes.

As células fazem continuamente cópias de seu DNA para que possam então se dividir. Isso requer descompactar a dupla hélice do DNA e copiar cada uma das duas fitas como modelo para o novo DNA. As cópias são então cuidadosamente revisadas para detectar erros de cópia. Porém, apesar de todo esse cuidado, muito raramente um pedaço de DNA é copiado duas vezes por engano, formando um fragmento de DNA extracromossômico (ecDNA).

As células têm maneiras de degradar essas cópias extras depois de formadas, mas se não forem degradadas com rapidez suficiente, podem causar estragos. Em 2013, a equipa de Francis Crick mostrou que os ecDNAs podem ser integrados no ADN cromossómico, causando eliminações e rearranjos que podem contribuir para o cancro e doenças autoimunes.

Os investigadores descobriram que as proteínas responsáveis ​​por iniciar a cópia do ADN, conhecidas como helicases, também fornecem a primeira verificação da formação de ecDNA. As helicases podem dizer se o DNA já está descompactado e, portanto, não deve ser copiado, por exemplo, se o DNA já tiver sido copiado acidentalmente duas vezes.

A equipe mostrou que as helicases carregam uma pequena modificação química chamada grupo metil, que as impede de iniciar a cópia do DNA se o DNA já estiver aberto. Se isso falhar e a cópia começar, outras proteínas se ligam às extremidades do DNA e recrutam rapidamente enzimas para destruí-lo.

As descobertas ajudam a esclarecer algumas doenças causadas por mutações nas helicases. Por exemplo, as mutações que removem o grupo metilo estão associadas ao envelhecimento prematuro, enquanto as mutações que impedem a ligação às extremidades do ADN estão implicadas no cancro e em doenças autoimunes.

Mais pesquisas analisarão se as proteínas envolvidas na detecção e destruição de ecDNAs poderiam ser aproveitadas para desenvolver novas terapias para o câncer e doenças autoimunes.

A pesquisa foi financiada pelo Instituto Francis Crick, pelo Cancer Research UK, pelo Wellcome Sanger Institute e pelo Medical Research Council.