Uma das marcas do câncer é a imortalidade celular. Um químico orgânico da Northwestern University e sua equipe desenvolveram agora uma ferramenta molecular promissora que tem como alvo e inibe uma das engrenagens subjacentes da imortalidade celular:a enzima telomerase.

Esta enzima é encontrada superexpressa em aproximadamente 90% das células cancerosas humanas e se tornou um importante objeto de estudo para pesquisadores de câncer. As células normais têm o gene da telomerase, mas normalmente não é expresso.

"A telomerase é a enzima primária que permite que as células cancerosas vivam para sempre, "disse Karl A. Scheidt, quem liderou a pesquisa. "Queremos um curto-circuito nessa imortalidade. Agora, projetamos uma pequena molécula inédita que se liga irreversivelmente à telomerase, encerrando sua atividade. Este mecanismo oferece um novo caminho para o tratamento do câncer e compreensão do envelhecimento celular. "

Scheidt é professor de química no Weinberg College of Arts and Sciences e professor de farmacologia na Northwestern University Feinberg School of Medicine.

A grande ideia para o design de pequenas moléculas veio da natureza. Uma década atrás, Scheidt ficou intrigado com a atividade biológica da crolactomicina, que é produzida por bactérias e mostrou inibir a telomerase.

Scheidt e sua equipe usaram a crolactomicina como ponto de partida no projeto de suas pequenas moléculas. Eles produziram mais de 200 compostos ao longo dos anos, e o composto que eles chamam de NU-1 foi o mais eficaz dos testados. Sua síntese é muito eficiente, dando menos de cinco passos.

"NU-1 inibe a telomerase ao contrário de tudo o que veio antes dele, "Scheidt disse." Isso é feito através da formação de uma ligação covalente. Outra vantagem do NU-1 é que sua estrutura molecular deve permitir aos cientistas adicionar carga, como um terapêutico. "

O estudo foi publicado na semana passada pela revista ACS Chemical Biology .

Todas as células humanas têm telômeros, sequências curtas de DNA que cobrem as extremidades de cada fita de DNA. Seu trabalho é proteger nossos cromossomos e DNA. Quando uma célula se divide, os telômeros ficam mais curtos até que não possam mais fazer seu trabalho. Segue-se a morte celular natural.

Em contraste, células cancerosas, com sua atividade de telomerase aumentada, tornar-se imortal ao reverter o processo normal de encurtamento do telômero. A enzima telomerase copia os telômeros uma e outra vez, alongando os telômeros. O resultado é divisão celular ilimitada e imortalidade. As famosas células HeLa, isolado do tecido de câncer cervical de Henrietta Lacks na década de 1950, ainda estão se dividindo.

A telomerase tem sido um alvo para pesquisas terapêuticas contra o câncer há décadas. Em 2009, três cientistas receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina por suas pesquisas anteriores sobre telômeros e telomerase.

Depois de desenvolver seus novos compostos, Scheidt e sua equipe iniciaram colaborações com o professor Stephen Kron da Universidade de Chicago e Scott Cohen no Children's Medical Research Institute em Sydney para investigar o papel extratelomérico da inibição da telomerase.

Os estudos se concentraram em como os novos compostos interagem com a telomerase em um nível molecular e como a inibição da telomerase sensibiliza as células para quimioterapias e irradiação. Deste trabalho, NU-1 subiu ao topo.

"Ao publicar este estudo, estamos testando esta ferramenta requintada para ver o que ela pode fazer e aprender mais sobre a telomerase, "Scheidt disse." Também estamos continuando a torná-lo melhor. "

A pesquisa foi feita em células humanas. As próximas etapas, Scheidt disse, são fazer compostos mais potentes e investigá-los em modelos animais.