Em um artigo publicado em Relatórios de Célula , uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Aceleração SLAC do Departamento de Energia e da Universidade de Stanford descobriram características únicas de uma proteína chamada VISTA, que protege as células cancerosas contra ataques do sistema imunológico. Uma melhor compreensão de como essa proteína funciona pode orientar a concepção de tratamentos que têm como alvo essas proteínas, infiltrando-se na primeira linha de defesa do câncer.

Colhendo as ervas daninhas

O corpo humano é composto por trilhões de células que são criadas constantemente, destruído e substituído por novos, como folhas de grama em um gramado. Mas quando as células começam a crescer e se dividir incontrolavelmente, como ervas daninhas traquinas, eles podem formar uma massa sólida chamada tumor. Se canceroso, esse tumor pode aprofundar suas raízes e se espalhar para outras partes do corpo.

A solução parece bastante direta. Assim como alguém pode remover ervas daninhas de um jardim, o sistema imunológico pode atacar essas células doentes e cortar o câncer pela raiz. Mas os tumores têm uma arma secreta:a capacidade de se camuflar, usando proteínas especiais de "ponto de verificação", como VISTA, e mascarar como normal, grama saudável.

"Quando as células tumorais surgem, eles são reconhecidos como estranhos e são eliminados pelo sistema imunológico por meio de células especializadas conhecidas como células T, "diz Jennifer Cochran, professor de bioengenharia da Universidade de Stanford. "Mas os marcadores de superfície nas células ao redor do tumor, conhecidos como 'pontos de controle imunológico', mostraram agir como uma espécie de capa de invisibilidade para proteger o tumor do reconhecimento e da destruição do sistema imunológico."

Tirando a capa da invisibilidade

Anticorpos aprovados pela FDA que tiram este manto de invisibilidade e desencadeiam ataques do sistema imunológico a tumores demonstraram um poder notável no tratamento de uma variedade de cânceres porque permitem que o sistema imunológico encontre e destrua células cancerosas sem os efeitos tóxicos da quimioterapia. Mas, devido à falta de informações sobre como funcionam as proteínas de checkpoint, esses medicamentos são eficazes apenas para cerca de um quarto dos pacientes.

Em um primeiro, O time, liderado por Cochran, Possu Huang, um professor de bioengenharia em Stanford, e Nishant Mehta, um Stanford Ph.D. candidato, em colaboração com Irimpan Mathews, um pesquisador da Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL), foi capaz de mapear a estrutura do VISTA em alta resolução, que exigia uma combinação de técnicas computacionais e experimentais.

Para entender melhor sua estrutura, os pesquisadores cristalizaram moléculas de VISTA, em seguida, mediu como os cristais difratavam os raios X em uma das linhas de luz especializadas do SSRL. Quando os pesquisadores analisaram os dados usando ferramentas computacionais, os padrões formados quando os raios X irradiaram os cristais permitiram-lhes mapear a forma e a estrutura atômica detalhada da proteína, bem como seu epítopo, a parte da molécula que o sistema imunológico pode reconhecer e atingir.

“Essa pesquisa só foi possível por causa da colaboração entre especialistas em engenharia molecular, projeto de proteína computacional e biologia estrutural, "diz Mathews.

Quebrando defesas

Para acompanhar esta pesquisa, Mehta espera usar o que aprenderam sobre a estrutura e a região de ligação do VISTA para desenvolver drogas que funcionem contra ele e outras proteínas de ponto de verificação.

"Essas proteínas impedem que nosso sistema imunológico encontre e destrua as células cancerosas, "Mehta diz." Até agora, os pesquisadores não tinham uma imagem detalhada da aparência do VISTA em nível molecular. O que aprendemos neste estudo é extremamente útil no desenvolvimento de novos medicamentos porque nos diz quais áreas devemos visar para bloquear a função da proteína do ponto de verificação. "