O cancro é simultaneamente uma das doenças mais comuns e devastadoras da nossa sociedade. Portanto, descobrir novas maneiras de tratá-lo é um desafio científico duradouro.
Uma proteína chamada p53 desempenha um papel fundamental na resposta imune do corpo ao câncer e, portanto, é um alvo interessante para o tratamento do câncer. Especificamente, nossos corpos dependem do p53 para evitar que as células cancerígenas cresçam e se dividam descontroladamente.

O P53 tem sido chamado de "guardião do genoma" porque pode impedir que células com danos no DNA se transformem em células cancerígenas. Essencialmente, ele desliga a célula se detectar qualquer dano que possa fazer com que as células se transformem em tumores.

Em até 60% de todos os cânceres, o p53 está ausente ou danificado, tornando esse o recurso mais comum compartilhado entre os cânceres humanos. Portanto, introduzir a proteína p53 intacta nas células cancerígenas seria uma maneira elegante de tratar a doença.

Isso é mais difícil do que parece, no entanto. A P53 é uma proteína relativamente grande e flexível, o que significa que nossas células não produzem grandes quantidades dela, ela pode se aglomerar facilmente e parar de funcionar, e é rapidamente decomposta depois de produzida.

Para encontrar uma possível solução para esse problema, analisamos como a natureza lida com proteínas semelhantes. De forma inesperada, as espidroínas, as proteínas que as aranhas transformam em seda, são um pouco como a p53. Eles também são grandes, flexíveis e se agrupam facilmente. Mas, ao contrário do p53, eles são cobertos por uma parte pequena e compacta (chamada de domínio) que é muito estável e pode ser facilmente produzida pela maquinaria de produção de proteínas celulares.

Em nosso estudo, que foi publicado recentemente na revista Structure , anexamos uma pequena seção de uma proteína de seda de aranha - um domínio - na proteína p53 humana. Quando introduzimos essa "proteína de fusão" nas células no laboratório, descobrimos que as células a produziam em quantidades muito grandes.

Para entender o porquê, analisamos a proteína com microscopia eletrônica, simulações de computador, ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa. Esses experimentos nos dizem onde estão localizadas as diferentes partes da proteína e como elas funcionam juntas, como partes de um robô.

Descobriu-se que a parte mais flexível da proteína p53 estava enrolada no domínio da seda da aranha como um fio em torno de um fuso. Ao "enrolar" a proteína dessa forma, o domínio da seda da aranha a retirou da maquinaria de produção celular e, como resultado, mais proteína foi produzida.

Para testar se a proteína p53 da seda da aranha está ativa, nós a colocamos em células cancerígenas que contêm os chamados "genes repórteres", que fazem a célula acender se a p53 ativar genes que fazem a célula parar de crescer. Para nossa surpresa, a proteína de fusão deu uma resposta mais forte do que a p53 normal, o que significa que poderíamos, em princípio, usar o domínio da seda da aranha para aumentar a capacidade da p53 de desligar as células cancerígenas.

E agora?

Nenhuma de nossas descobertas até agora equivale a uma nova terapia contra o câncer. Mas eles abrem novas possibilidades:podemos usar esse conhecimento para projetar novos domínios de proteínas que tornam o p53 menos flexível e mais fácil de produzir.

Se entregarmos o RNA, o "plano" genético de como fazer p53, nas células, poderíamos incluir domínios de seda de aranha modificados para aumentar a capacidade das células de produzir a proteína.

Como próximos passos, testaremos quão bem as células humanas saudáveis ​​toleram as proteínas da seda da aranha e se essa adição prolonga a vida útil da proteína p53 dentro das células.