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Os pesquisadores identificam os compostos químicos que aumentam a estabilidade da pilha haploid

Desde a emergência da genética molecular mais de cinqüênta anos há, os cientistas tentaram isolar pilhas mamíferas haploid, isto é, as pilhas com metade do número de cromossomas contiveram em pilhas somáticas. As pilhas Haploid são uma ferramenta genética poderosa para analisar a função do gene. Na última década, um número de pesquisadores sucederam finalmente em desenvolver culturas haploid da linha celular. Contudo, estas linha celular são instáveis e têm uma tendência para o diploidization. Agora, os pesquisadores no centro de investigação do cancro nacional espanhol (CNIO) identificaram os compostos químicos que aumentam a estabilidade de linha celular haploid mamíferas. O estudo é publicado na introdução a mais atrasada de relatórios da pilha.

À excecpção das pilhas do esperma e de ovo, as pilhas humanas têm dois grupos dos cromossomas, um herdado de cada pai. Os organismos com somente um grupo de cromossomas, contudo, podem ser extremamente úteis para a investigação científica.

As pilhas com um único grupo de cromossomas são uma ferramenta poderosa para estudar funções do gene, porque você pode alterar apenas uma cópia do gene para analisar seus efeitos no organismo.”

Óscar Fernández-Capetillo, líder do estudo e cabeça, grupo Genomic da instabilidade de CNIO

As pilhas Haploid nos micro-organismos tais como fermentos foram usadas extensivamente ganhando as introspecções poderosas que revolucionaram a história da biomedicina. Os fermentos foram usados, por exemplo, pelos 2001 Prémios Nobel na fisiologia para identificar as moléculas chaves que regulam o ciclo de pilha em organismos eucarióticas. Contudo, os fermentos e os seres humanos são separados em bilhão anos de evolução, e muitos mecanismos biológicos não foram retidos, que os meios eles não podem ser estudados nestes micro-organismos.

Desde que as culturas celulares haploid mamíferas não estavam disponíveis até recentemente, os pesquisadores usaram outras ferramentas para conduzir telas genéticas, tais como o RNA de interferência. Contudo, estas estratégias alternativas têm os efeitos não específicos que são incómodos para toda a aproximação genética. Ao longo dos últimos anos, os cientistas controlaram isolar linha celular haploid mamíferas. Primeiramente, uma linha celular próximo-haploid foi obtida de um paciente da leucemia; anos mais tarde, os métodos foram desenvolvidos para estabelecer linha celular haploid embrionárias da haste de um número de mamíferos, incluindo seres humanos. Contudo, todas estas culturas celulares haploid animais são altamente instáveis e tornam-se diploid rapidamente.

“Dois anos há, nós encontramos que as pilhas haploid activam mecanismos da morte celular através da proteína p53; em conseqüência, as pilhas haploid são já não viáveis na cultura e desaparecem progressivamente,” diz Fernández-Capetillo (1). “Estes resultados explicados porque é tão difícil manter as pilhas haploid animais no laboratório.”

Agora, os pesquisadores de CNIO usaram métodos de selecção químicos para procurarar entre quase 1.000 compostos para aqueles que seleccionam pilhas haploid contra pilhas com um número maior de cromossomas. O estudo revelou que um precursor na síntese do agente anticanceroso Taxol nomeado SOLHA (10-Deacetylbacattin III) permite que as pilhas haploid cresçam melhores e substituam pilhas diploid nas culturas.

“Este composto actua em microtubules, factores envolvidos na migração dos cromossomas durante a divisão de pilha. Quando os microtubules são desafiados usando a SOLHA, as pilhas com um número maior de cromossomas são mais seriamente afetadas, quando as pilhas com um número mais baixo de cromossomas puderem continuar com divisão de pilha.” Este efeito não é limitado às pilhas haploid, desde que as pilhas tetraploid (pilhas com quatro grupos de cromossomas) expor à SOLHA são afectadas igualmente mais significativamente do que pilhas diploid. Ou seja esta estratégia permite que os pesquisadores seleccionem genèrica para pilhas com um número mais baixo de cromossomas nas culturas mixtas de pilhas mamíferas.

Apesar da utilidade destes resultados para os pesquisadores que trabalham com pilhas haploid animais, o estudo é igualmente da importância para pesquisadores do cancro, porque os efeitos da SOLHA podem igualmente ser obtidos com doses pequenas da droga anticancerosa Taxol. Neste contexto, os autores querem propr que as baixas doses dos taxanes possam permitir a eliminação selectiva das pilhas polyploid, que os estudos genomic recentes indicam puderam estam presente em até 37 por cento de tumores humanos. Assim, “os resultados deste estudo puderam ajudar a identificar as pacientes que sofre de cancro que puderam preferencial tirar proveito de um tratamento usando o taxol ou os outros derivados do taxane,” dizem Fernández-Capetillo.

Source:
Journal reference:

Olbrich, T. et al. (2019) A chemical screen identifies compounds capable of selecting for hapolidy in mammalian cells. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.060.