O gene sintético revela o alvo terapêutico potencial para a doença rara, herdada

O reparo do ADN é essencial para um organismo saudável. Em cada dia de nossas vidas, os dez dos milhares dos danos ocorrem no material genético de nossas pilhas. Daqui, não é surpreendente que uma variedade larga de mecanismos do reparo se tornou no curso da evolução que permite pilhas de reagir e remendar rapidamente acima as costas afetadas do ADN. Como importante aqueles mecanismos do reparo são torna-se óbvio, quando falham: Os pacientes com FÁ são incapazes de reparar ligações transversais do ADN, que, além numeroso de outros sintomas que incluem a falha da medula, na maioria dos casos conduzem eventualmente ao cancro. Até agora, nenhuma terapia curativa foi encontrada para esta doença.

O ADN danificado e seus mecanismos complexos do reparo são o foco da pesquisa do grupo de Joanna Loizou, investigador principal no centro de pesquisa de CeMM para a medicina molecular da academia de ciências austríaca, e encontrar alvos moleculars novos para lutar o FÁ é um de seus objetivos. Em seu estudo mais atrasado, publicado nas comunicações da natureza (DOI 10.1038/s41467-018-04649-z), os pesquisadores apontados encontrar os genes adicionais que genetically interagem com os genes doentes do FÁ e são essenciais para a manifestação da doença, e desse modo, se destruídos, restauram a capacidade da pilha para reparar ligações transversais do ADN. O projecto de investigação foi executado em colaboração com cientistas da universidade de Cambridge, do centro médico da universidade de Leiden, da Universidade da California, da universidade de toronto e do grupo de Jörg Menche em CeMM.

Os cientistas, com aluno de doutoramento Lydia García-Robinson de CeMM e cargo anterior doc do laboratório Geórgia Velimezi de Loizou como primeiros autores compartilhados, distribuíram uma tela genética nova para procurarar por interacções viáveis sintéticas, usando uma aproximação genoma-larga da perda--função que usasse a mutagênese do insertional conseguida através de uma aproximação da gene-armadilha, em linhas especiais de pilhas Fá-defeituosas que possuem somente uma cópia de cada gene. Com este método, marcaram um olho de touros: os pesquisadores encontraram uma enzima que removesse o ubiquitin, um regulador importante da actividade da proteína e a metade viva, para ser viáveis sintético para deficiências do gene do FÁ.

Quando a enzima, chamada USP48, foi destruída artificial por CRISPR/Cas9, as pilhas Fá-deficientes eram menos sensíveis aos compostos ADN-prejudiciais e mostravam um afastamento aumentado de dano do ADN. Com análise molecular mais adicional dos processos subjacentes, os pesquisadores podiam mostrar que a inactivação de USP48 em pilhas Fá-deficientes restaurou mesmo um reparo quase sem erros do ADN danificado.

“Nossos resultados mostram que a inactivação USP48 reduz a instabilidade cromossomática de pilhas Fá-defeituosas”, Joanna que Loizou explica. “Isto destaca um papel para USP48 em controlar o reparo do ADN e sugere-o como um alvo potencial que poderia terapêutica ser explorado para a anemia de Fanconi. Para desenvolver as moléculas USP48 inibitórios podia ser uma aproximação potencial nova para aliviar os sintomas de pacientes do FÁ”.