Um estudo publicado na revista científica eLife revela que células submetidas a danos no DNA não apenas mudam quais genes ativam, mas como eles são ativados. A pesquisa demonstra que a chamada “explosão transcricional” — picos intermitentes de produção de RNA — desempenha um papel central na definição do destino celular.

Segundo os pesquisadores, alterações nesse mecanismo podem explicar por que algumas células se diferenciam, outras entram em morte programada e algumas, especialmente cancerígenas, resistem à quimioterapia.

O estudo analisou dados de mais de 4.400 células individuais, avaliando a expressão de cerca de 14 mil genes em diferentes condições experimentais. Em células-tronco embrionárias de camundongos, por exemplo, o tratamento com agentes que danificam o DNA aumentou em até 40% o tamanho das “explosões” de atividade gênica, sem alterar significativamente a média de expressão dos genes.

Já em células de câncer colorretal tratadas com quimioterapia, os cientistas observaram que doses baixas do medicamento 5-fluorouracil aumentaram a frequência das explosões genéticas, associadas à ativação de genes ligados à apoptose; doses altas estimularam genes relacionados à sobrevivência celular e resistência ao tratamento, com aumento significativo de mecanismos de proteção ao estresse oxidativo.

Para chegar a essas conclusões, a equipe desenvolveu uma ferramenta chamada DeepTX, que combina modelos biológicos mecanísticos com aprendizado profundo (deep learning). A tecnologia permitiu inferir padrões dinâmicos de expressão gênica a partir de dados estáticos de sequenciamento de RNA em célula única.

“O que conseguimos foi enxergar, em escala genômica, como as células ajustam o ritmo da atividade genética quando enfrentam danos no DNA”, explica Jiajun Zhang, um dos autores do estudo. “Isso abre caminho para entender decisões celulares que antes eram invisíveis.”

Os resultados ajudam a explicar um dos maiores desafios da oncologia: a resistência aos tratamentos. Em condições de estresse extremo, algumas células entram em um estado quase “hibernado”, reduzindo sua atividade média, mas aumentando a variabilidade genética — um comportamento que pode favorecer a sobrevivência.

A descoberta reforça a ideia de que o ruído biológico — antes visto como aleatório — pode ser, na verdade, uma estratégia sofisticada das células para lidar com ambientes hostis.

Para os cientistas, compreender esses mecanismos pode levar ao desenvolvimento de terapias mais eficazes, capazes de impedir que células cancerígenas usem a variabilidade genética como arma de sobrevivência.

“Estamos começando a decifrar o código oculto por trás das decisões celulares”, conclui Zhang. “E ele é muito mais dinâmico do que imaginávamos.”