Pesquisadores da Ludwig Maximilian University desenvolveram um inibidor sensível à luz que pode controlar a divisão e morte celular - e fornece uma abordagem promissora para estudos de processos celulares essenciais e o desenvolvimento de novas terapias para tumores.

A capacidade de controlar com precisão os processos biológicos e químicos é um elemento essencial tanto da pesquisa básica quanto da medicina. A luz representa um estímulo atraente neste contexto, já que seus efeitos podem ser modulados com precisão tanto espacial quanto temporalmente. Essas propriedades desejáveis ​​são a razão pela qual o desenvolvimento de moléculas controláveis ​​pela luz se tornou um objetivo tão importante para os químicos biológicos. Essas ferramentas prometem fazer contribuições significativas para a elucidação das funções celulares básicas, a compreensão detalhada dos distúrbios médicos e o desenho de novas estratégias terapêuticas para combatê-los. Um grupo de pesquisadores liderados pela bióloga celular Esther Zanin no Biocentro da LMU, em cooperação com o químico Henry Dube (que se mudou em abril deste ano da LMU para a Universidade de Erlangen-Nürnberg) desenvolveu agora um inibidor químico sensível à luz, que lhes permite controlar dois processos celulares fundamentais, divisão celular e morte celular, com luz.

A divisão celular é um processo vital e altamente complexo. Portanto, está sujeito a uma regulamentação rígida para garantir que as células se dividam apenas no momento certo e sem erros. As células defeituosas são eliminadas por morte celular programada (também conhecida como "apoptose"). Tanto a divisão celular correta quanto o descarte de células defeituosas dependem de uma máquina molecular chamada proteassoma, que degrada especificamente proteínas celulares que estão danificadas ou não são mais necessárias.

"Agora modificamos um inibidor químico estabelecido e versátil do proteossomo, adicionando a ele um grupo protetor sensível à luz, "diz Zanin." Este grupo bloqueia a função do aldeído reativo do inibidor e impede que ele se ligue ao proteassoma. "No escuro, o inibidor fica, portanto, inativo e o proteassoma funciona normalmente. Contudo, a exposição das células à luz azul separa o grupo protetor, permitindo assim que o inibidor interaja com o proteossomo e iniba sua função. Uma vez que a ativação da radiação de luz azul pode ser direcionada com precisão, a ação do inibidor pode ser controlada com muita precisão. "Por estes meios, somos capazes de interromper a divisão das células tumorais em um estágio específico do processo, e para desencadear a apoptose de forma direcionada, "Zanin explica.

Ela e seus colegas acreditam que o novo inibidor de proteossomo sensível à luz provará ser uma ferramenta valiosa para o estudo de uma ampla gama de processos celulares dinâmicos - por exemplo, no contexto de desenvolvimento, durante o qual células e tecidos sofrem mudanças rápidas e freqüentemente radicais durante um curto período de tempo e em locais confinados. Além disso, inibidores de proteossomo têm aplicações promissoras como agentes terapêuticos - no tratamento do câncer, por exemplo. "A capacidade de ativar esses compostos especificamente no tempo e no espaço pode torná-los mais eficazes no futuro, enquanto reduz a incidência de efeitos colaterais, "diz Zanin. No entanto, alcançar esta meta exigirá mais trabalho, como o inibidor empregado no novo estudo não é adequado para uso médico em sua forma atual.