Pesquisa revela “impressão digital” celular que pode prever risco de câncer

Uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Yale desenvolveu modelos celulares que isolam um sinal ou “impressão digital” de metilação de DNA (DNAm) relacionada ao envelhecimento e ao câncer, chamada CellDRIFT, para compreender melhor como ela impulsiona a doença.

• Pesquisas anteriores observaram mudanças celulares na metilação do DNA que são comuns ao envelhecimento e ao risco de câncer.
• Para quase todas as doenças, a idade é um fator de risco importante, e o câncer não é exceção.
• Entre as idades de 25 e 65 anos, o risco de desenvolver câncer de uma pessoa aumenta incrivelmente em 4.000%.
• O novo estudo explora uma “impressão digital” nas células associada ao câncer e ao envelhecimento para melhor compreender se os pesquisadores podem prever quem está em risco antes do desenvolvimento do câncer.
• Os cientistas sabiam que havia uma ligação entre envelhecimento e câncer, mas tinham pouca compreensão das características-chave do envelhecimento que poderiam ser informativas sobre o risco de doenças.
• A metilação do DNA (DNAm) é um processo biológico no qual a molécula de DNA sofre alterações nos produtos químicos ligados a ela.

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CellDRIFT

Por meio da análise de amostras de tecido clínico, os pesquisadores descobriram que o CellDRIFT aumenta em tecidos envelhecidos, tecidos cancerosos e até mesmo em tecidos normais de pacientes com câncer.

As descobertas fornecem uma imagem mais clara dos passos progressivos invisíveis que ocorrem dentro das células e que eventualmente levam ao câncer, e podem abrir caminho para a detecção precoce da doença. A equipe publicou suas descobertas na Science Advances em 19 de julho.

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“Descobrimos que podemos quantificar a idade como algo mais do que apenas um número”, diz Christopher Minteer, Ph.D., o primeiro autor do estudo no laboratório de Morgan Levine, Ph.D., professor adjunto de patologia na Yale e pesquisador principal no Instituto de Ciência Altos Labs San Diego.

As causas do câncer

Um estudo de 2015 publicado na revista Science analisou a relação entre o risco de câncer e o tipo de tecido canceroso. Em particular, os autores procuravam ver se as maiores incidências de câncer poderiam ser explicadas pelas taxas de divisão de células-tronco.

Eles estavam interessados na ideia de que quanto mais tempo vivemos, mais anos temos para acumular potenciais ‘eventos de azar’ que poderiam impulsionar um resultado ao longo do tempo.

Christopher Minteer

Esses eventos de azar — as mutações aleatórias que impulsionam o risco de câncer — são difíceis de prever ou prevenir. Essa ideologia ficou conhecida no mundo da patologia como a “hipótese do azar”.

No entanto, a equipe de Yale que conduziu o novo estudo acreditava que o risco de câncer de uma pessoa envolve fatores além do simples azar. Eles ficaram interessados em investigar influências ambientais mensuráveis que poderiam contribuir para o câncer e ajudar os pesquisadores a fazer previsões mais informadas sobre o risco de câncer.

“Impressão digital” das células

• Em um estudo de 2022, o laboratório investigou as mudanças na metilação do DNA associadas ao envelhecimento.
• Agora, no estudo atual, a equipe queria construir sobre seu trabalho anterior e descobrir como modelar essas mudanças na metilação do DNA.
• Primeiro, eles cultivaram células humanas derivadas do cérebro, chamadas astrócitos.
• Para algumas dessas células, eles induziram um gene chamado transcriptase reversa da telomerase humana (hTERT), o que faz com que as células se tornem “imortais” — ou seja, elas foram manipuladas para se dividir indefinidamente, semelhante às células tumorais.
• Durante três meses, eles retiraram um subconjunto de células de suas culturas e extraíram o DNA delas.
• Usando uma plataforma de treinamento computacional, eles quantificaram os sinais de metilação do DNA e identificaram uma impressão digital específica, a CellDRIFT, que aumentou significativamente com o envelhecimento.
• “Fomos capazes de mostrar que podemos isolar um sinal que está associado ao envelhecimento e também é conhecido por ser importante no câncer”, diz Minteer.

Quanto mais agressivo o câncer, maior o CellDRIFT

Em seguida, a equipe usou tecidos clínicos para estudar a relação entre a CellDRIFT e os resultados do câncer. Ao analisar tecidos da tireoide, mama, pulmão, pâncreas e cólon, eles descobriram que os tecidos cancerosos mostraram um aumento na CellDRIFT em comparação com os tecidos de controle saudáveis.

Em seguida, utilizando dados de um grupo de pacientes com câncer de mama, eles também descobriram uma relação significativa entre o sinal e a sobrevivência, correlacionando a CellDRIFT com piores resultados de saúde e potencialmente ajudando os pesquisadores a prever a agressividade de um câncer específico.

Além disso, os pesquisadores biopsiaram tecidos saudáveis de pacientes com câncer de mama aproximadamente três centímetros distantes do tumor. Curiosamente, mesmo no tecido saudável, eles encontraram um aumento na CellDRIFT em comparação com o tecido de controle de pacientes saudáveis.

Isso nos dá alguma esperança de que talvez possamos avaliar algum nível de risco antes da doença.

Christopher Minteer

Finalmente, a equipe coletou 29 tipos de tecido de quatro doadores de pacientes após a morte para entender melhor as variações na CellDRIFT entre as amostras. Eles encontraram correlações significativas entre a CellDRIFT, incidência de câncer e taxas de divisão de células-tronco.

“Fomos capazes de adicionar contexto ao estudo de 2015 que propôs que diferentes tipos de tecido têm diferentes riscos de câncer”, diz Minteer. “Fomos capazes de mostrar que há mais no risco de câncer do que variação aleatória de mutações de células-tronco.”

Os pesquisadores esperam que o estudo ajude os cientistas a compreender melhor como atrasar o aparecimento de doenças crônicas, como o câncer, que parecem estar relacionadas ao envelhecimento, e ajudem as pessoas a viverem vidas mais longas e saudáveis.

Com informações de Medical Xpress

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