Pesquisadores da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia descobriram um mecanismo molecular chave subjacente ao papel da proteína coesina no câncer e no desenvolvimento cardíaco. O estudo, publicado na revista Nature, esclarece como a coesina – anteriormente conhecida pelo seu papel na manutenção da estrutura dos cromossomas – também regula a expressão genética, abrindo novos caminhos para potenciais intervenções terapêuticas nestas doenças.

A coesina é um complexo proteico envolvido na manutenção das cromátides irmãs unidas durante a divisão celular. Embora o seu papel na segregação cromossómica tenha sido bem estabelecido, estudos recentes sugeriram que as coesões podem ter funções adicionais. Esta equipe de pesquisa, liderada pelo laboratório do Dr. Mitchell Guttman, procurou decifrar como a coesina está envolvida na regulação da expressão genética.

Usando uma técnica chamada “ChIA-PET”, os pesquisadores identificaram regiões do genoma onde a coesina se liga e como essas regiões interagem entre si. Eles descobriram que a coesina une elementos reguladores distais, conhecidos como intensificadores, com promotores genéticos específicos, permitindo interações de longo alcance que controlam a expressão genética.

Um locus genético específico que chamou a atenção foi o oncogene MYC, frequentemente amplificado e superexpresso em vários tipos de câncer. Eles descobriram que a coesina medeia interações entre elementos reguladores localizados a vários milhares de pares de bases de distância do promotor MYC. Essas interações resultam em maior expressão de MYC, contribuindo assim para o desenvolvimento do câncer.

Os pesquisadores também analisaram o papel da coesina no desenvolvimento cardíaco. Ao deletar a coesina especificamente no coração de camundongos, eles observaram estruturas cardíacas anormais e insuficiência cardíaca. Análises posteriores revelaram que a coesina orquestra a expressão de genes cruciais para o desenvolvimento cardíaco, como os que regulam a contração do músculo cardíaco.

Comentando sobre a importância de suas descobertas, o Dr. Guttman explicou:"Nosso estudo mostrou que a coesina não é apenas uma proteína estrutural, mas também um regulador chave da expressão genética. Esta nova função pode estar subjacente à ligação entre as mutações da coesina e várias doenças humanas, incluindo câncer e condições cardíacas. Ao compreender os mecanismos moleculares envolvidos, podemos explorar novas estratégias terapêuticas que modulam a atividade da coesina e potencialmente tratam essas doenças de forma mais eficaz”.

Direcionar terapeuticamente o complexo de coesina tem sido um desafio devido ao seu papel essencial na segregação cromossômica. No entanto, a descoberta do seu envolvimento no controlo da expressão genética proporciona um novo ângulo para o desenvolvimento terapêutico. Ao manipular as interações da coesina com regiões específicas do estimulador-promotor, os cientistas poderão modificar seletivamente os padrões de expressão gênica e neutralizar as desregulações associadas a doenças como câncer e insuficiência cardíaca.

Esta pesquisa fornece uma compreensão mais profunda do papel da coesina além da segregação cromossômica, destacando seu papel fundamental na regulação da expressão gênica. À medida que a investigação continua, o foco mudará para a tradução destas descobertas em potenciais terapias que possam modular a actividade da coesina para tratar várias doenças humanas.