Um complexo de proteínas impede o reparo de danos no genoma em células humanas, em camundongos e no nematoide Caenorhabditis elegans, o que afeta diretamente a longevidade. Essa foi a descoberta de uma equipe de pesquisadores da Universidade de Colônia. Eles também inibiram com sucesso esse complexo pela primeira vez usando um agente farmacêutico.
“Quando suprimimos o chamado complexo DREAM nas células do corpo, vários mecanismos de reparo entram em ação, tornando essas células extremamente resistentes a todos os tipos de danos ao DNA”, disse o professor Björn Schumacher, diretor do Institute for Genome Stability in Aging and Disease no Cluster de Excelência em Pesquisa do Envelhecimento CECAD da Universidade de Colônia.
Por conter todas as nossas informações genéticas e promover a longevidade, nosso DNA deve estar bem protegido. No entanto, ele enfrenta constantemente danos causados por influências ambientais – ou nosso metabolismo normal. Portanto, o reparo do DNA é essencial para a estabilidade do nosso genoma, o funcionamento de nossas células e a longevidade, consequentemente.
“Pela primeira vez, nossas descobertas nos permitem melhorar o reparo do DNA nas células do corpo e direcionar as causas do envelhecimento e do desenvolvimento do câncer”, acrescentou Schumacher. Ainda assim, mais pesquisas são necessárias até que esses resultados possam ser traduzidos em novas terapias para pacientes humanos. O estudo foi publicado na Nature Structural & Molecular Biology .
Danos ao DNA: um obstáculo para a longevidade
Nosso material genético é passado de geração em geração. É por isso que ele fica muito bem protegido nas nossas células germinativas. Mecanismos de reparo de DNA altamente precisos estão funcionando lá, garantindo que apenas poucas mudanças no material genético sejam passadas para a prole. Graças ao reparo do DNA, nosso genoma humano nos foi transmitido por nossos ancestrais por duzentos mil anos. O DNA também é constantemente reparado nas células do nosso corpo, mas apenas durante a vida do indivíduo.
Às vezes, as crianças nascem com sistemas de reparo de DNA defeituosos, fazendo com que envelheçam mais rapidamente e desenvolvam doenças típicas relacionadas à idade, como doenças neurodegenerativas e aterosclerose já na infância. Em alguns casos, eles também têm um risco extremamente aumentado de câncer. Todas essas são consequências de danos no DNA não reparados adequadamente.
O complexo DREAM impede reparações
Schumacher e sua equipe exploraram por que as células do corpo não têm os mesmos mecanismos de reparo que as células germinativas. Em experimentos com o nematoide C. elegans , eles descobriram que o complexo proteico DREAM limita a quantidade de mecanismos de reparo do DNA nas células do corpo: o complexo se liga aos planos de construção do DNA contendo instruções para os mecanismos de reparo. Isso evita que sejam produzidos em grandes quantidades. As células germinativas, no entanto, não possuem o complexo DREAM. Portanto, eles produzem naturalmente grandes quantidades de mecanismos de reparo do DNA.
Os mamíferos também têm um complexo DREAM
Em outras experiências com células humanas no laboratório (cultura de células), os cientistas mostraram que o complexo DREAM funciona da mesma maneira nas células humanas. Eles também foram capazes de substituir o complexo DREAM com um agente farmacêutico. “Ficamos muito satisfeitos em ver o mesmo efeito que vimos em C. elegans . As células humanas ficaram muito mais resistentes a danos no DNA após o tratamento”, disse Arturo Bujarrabal, pós-doutorando da equipe de Schumacher e principal autor do estudo. O tratamento com o inibidor do complexo DREAM também mostrou efeitos surpreendentes em camundongos: o DNA na retina de camundongos pode ser reparado e a função do olho preservada. O teste foi feito em camundongos que, como alguns pacientes, envelhecem prematuramente e apresentam uma degeneração típica da retina do olho.
Referência:
Bujarrabal-Dueso, A., et al. (2023) The DREAM complex functions as conserved master regulator of somatic DNA-repair capacities. Nature Structural & Molecular Biology. doi.org/10.1038/s41594-023-00942-8.
