O professor de WPI recebe o subsídio da fundação da família de Smith para explorar a biologia das células cancerosas

O equipamento da amizade, o professor adjunto da biologia e a biotecnologia, receberam uma de três anos, concessão $300.000 do Smith que a família concede o programa para a excelência na pesquisa biomedicável. A concessão apoiará sua pesquisa sobre a biologia molecular das células cancerosas, o trabalho que pode conduzir a uma compreensão melhor de como os tumores evoluem e de como alguns se tornam resistentes às drogas da quimioterapia--conhecimento que poderia pavimentar a maneira para tipos novos de medicamentações anticancerosas.

O programa das concessões foi estabelecido em 1991 pela fundação da família de Richard e de Susan Smith, que trabalha para efectuar a mudança permanente nas vidas dos residentes de maior Boston. As ajudas do programa lançam as carreiras de membros da faculdade recentemente independentes em Massachusetts cuja a pesquisa se centra sobre a biomedicina, com o objectivo de conseguir descobertas médicas em áreas como o cancro, a doença cardíaca, o diabetes, e a neurociência. Equipar é um de apenas seis receptores da concessão prestigiosa este ano.

Em sua pesquisa, equipando explora a biologia das células cancerosas, olhando em particular nas moléculas que ajudam a regular mudanças no genoma, ou no material genético, dentro destas pilhas. Sabe-se que determinadas mutações e outros defeitos no genoma são responsáveis para a divisão de pilha descontrolada que ocorre no cancro, para a capacidade dos tumores para se adaptar às mudanças em seu ambiente e para se reproduzir por metástese, e para a resistência que alguns cancros se tornam às medicamentações anticancerosas. Mas há um anfitrião de pergunta não respondida sobre como aquelas mudanças genéticas ocorrem e do efeito que têm em células cancerosas.

Equipar o foco actual é uma molécula conhecida como a proteína do retinoblastoma, ou pRB. No tecido normal, as ajudas do pRB determinam quando as pilhas podem se dividir. Em pilhas do tumor, a proteína está defeituosa ou nao actual, que conduz a divisão de pilha descontrolada. Nos trabalhos anteriores, financiados pelos institutos de saúde nacionais, o equipamento e sua equipa de investigação mostraram que o pRB igualmente joga um papel na afirmação que os cromossomas estão segregados correctamente quando uma pilha se divide.

Durante a divisão de pilha normal, ou a cariocinese, os cromossomas de pilha humana 46 são duplicados primeiramente, a seguir os pares de duplicatas alinham no centro da pilha. As fibras finas chamadas microtubules emergem das estruturas conhecidas como centrómeros e puxam os grupos duplicados de cromossomas separados assim que duas pilhas novas da “filha”, cada um com um grupo idêntico de cromossomas, podem ser formadas.

Na ausência do pRB normalmente de funcionamento, o processo da segregação vai awry. Em conseqüência, as pilhas de filha podem terminar acima com o número errado de cromossomas (conhecidos como o aneuploidy). Em sua pesquisa, equipando encontrou que a ausência de pRB está associada com os defeitos na cromatina, no complexo das proteínas e no material genético que compo cromossomas. Estes defeitos podem alterar a maneira que os microtubules travam em e movem os cromossomas.

Os erros na segregação do cromossoma, conhecida como a instabilidade do cromossoma, são associados com as diferenças genéticas que são consideradas entre tumores do mesmo tipo, e mesmo entre pilhas dentro do mesmo tumor. Podem igualmente contribuir ao número crescente de mutações que podem ocorrer enquanto um tumor cresce. A heterogeneidade genética resultante é acreditada para esclarecer o facto de que um tumor que responda bem à quimioterapia pode mais tarde se tornar resistente às drogas anticancerosas.

“Nós acreditamos jogos da instabilidade do cromossoma um papel na heterogeneidade que nós vemos dentro dos tumores,” equipando diz, “e essa heterogeneidade é ligada à capacidade para adquirir a resistência de droga. Porque as pilhas dentro de um tumor são genetically diferentes, uma droga que as matanças uma das filhas de uma divisão de pilha não possam ser suficientes para matar a outro. E porque as células cancerosas proliferam tão rapidamente, um tumor gerará rapidamente cada vez mais cópias da pilha resistente. É um alvo movente.”

Com o financiamento da fundação de Smith, equipando espera aprender mais sobre como as ajudas do pRB regulam a segregação do cromossoma em pilhas normais para compreender melhor o que não acontece ou o que acontece diferentemente quando o pRB nao funcional. Este conhecimento pode ajudar a identificar alvos para as medicamentações novas que poderiam impedir erros da segregação e os assegurar que os cromossomas separam exactamente. “Desde que toda a descendência será então idêntica,” equipando diz, “todas as pilhas do tumor podem permanecem similarmente sensíveis à terapia e a resistência de droga será limitada.”

Equipar disse acredita que sua pesquisa mostrará que o pRB joga um papel diferenciado na segregação de regulamento do cromossoma, um que envolve provavelmente recrutar as proteínas que regulam a organização do ADN. As mudanças na actividade de tais reguladores são sabidas como mudanças epigenéticas; podem impactar que genes são expressados e como cromatina se comporta, sem alterar o ADN arranjam em seqüência. “Nós acreditamos que o pRB funciona como meio um andaime,” o equipamento dissemos. “Traz os outros reguladores ao genoma e aqueles reguladores determinam como a cromatina do organizado. Assim quando o pRB não está lá, aqueles reguladores não são recrutados a maneira que devem ser.

“Nós queremos olhar qual daqueles reguladores pôde ser alterado e se há as regiões específicas do genoma que são as mais sensíveis às mudanças naquelas alterações quando o pRB é ausente. E então, esperançosamente, se nós podemos identificar aquelas mudanças, nós podemos tentar compreender, funcional, como são envolvidas na divisão de pilha.”

Equipar disse que sua equipe estará olhando pròxima nas mudanças que afectam o centrómero. “O centrómero é a região funcional do cromossoma que é importante para acessórios para microtubules e a segregação apropriada. Nós pensamos que o pRB é particularmente importante em reguladores de recrutamento para o centrómero, tais que a ausência de pRB pode causar defeitos na estrutura do centrómero, que se alteraria como os microtubules anexam e conduzimos aos erros na segregação do cromossoma.”

Ao contrário das mutações e de outras alterações genéticas, estas mudanças epigenéticas são reversible, equipando disse. “Se nós podemos mostrar que a ausência de pRB conduz às mudanças na maneira que a estrutura da cromatina está regulada, nós podemos igualmente poder mostrar como aquelas mudanças podem ser invertidas. A mim, aquele é um dos aspectos os mais emocionantes deste trabalho.”