Uma nova peça foi acrescentada ao complexo quebra-cabeça molecular das leucemias agudas. Pesquisadores demonstraram que a via de reparo do DNA associada à anemia de Fanconi funciona como uma espécie de freio molecular contra a transformação leucêmica, impedindo que um mecanismo de reparo potencialmente mutagênico seja acionado de maneira excessiva em células portadoras de rearranjos do gene MLL, também conhecido como KMT2A.

O trabalho, liderado por Jian Xu e Wei Du, mostra que a perda ou redução de componentes da via de Fanconi aumenta a instabilidade genômica, favorece a expansão de células-tronco leucêmicas e torna as células malignas particularmente dependentes de uma segunda rota de reparo do DNA, conhecida como NHEJ — non-homologous end joining, ou junção de extremidades não homólogas.

A descoberta é relevante porque os rearranjos de MLL estão presentes em aproximadamente 10% das leucemias agudas, atingindo tanto a leucemia mieloide aguda (AML) quanto a leucemia linfoblástica aguda (ALL). São tumores geralmente associados a início precoce da doença, resposta terapêutica desfavorável e prognóstico ruim. Mais de 80 genes parceiros já foram identificados nesses rearranjos, embora a maioria dos casos esteja relacionada a um grupo menor de fusões recorrentes, incluindo MLL-AF4 e MLL-AF9.

O DNA sofre lesões constantemente. Para preservar a informação genética, as células dispõem de diferentes mecanismos de reparo. Entre eles estão a recombinação homóloga, considerada relativamente precisa, e o NHEJ, que consegue religar rapidamente extremidades quebradas do DNA, mas pode introduzir erros.

É justamente essa diferença que parece ser explorada pela leucemia.

Segundo os autores, as proteínas da via de Fanconi normalmente restringem o acesso da maquinaria NHEJ a regiões críticas da proteína MLL. Quando essa proteção desaparece, proteínas como KU70, KU80, DNA-PKcs e 53BP1 passam a participar de maneira excessiva do reparo, favorecendo alterações genômicas capazes de acelerar a transformação maligna.

Os experimentos foram realizados em diferentes modelos celulares, animais e amostras humanas. Entre as linhagens utilizadas estavam THP-1, MV4-11 e RS4;11, representando leucemias com rearranjos de MLL, além de modelos sem esse rearranjo, como HL-60 e MOLT-4. A comparação permitiu aos pesquisadores observar que a vulnerabilidade ao bloqueio de NHEJ não era simplesmente consequência de uma deficiência geral de reparo: ela aparecia de maneira particularmente evidente no contexto MLL-rearranjado.

Um dos resultados centrais veio do bloqueio experimental de FANCD2, componente essencial da via de Fanconi.

Nas células THP-1 e MV4-11, a redução de FANCD2 aumentou significativamente a sensibilidade ao inibidor de NHEJ NU7026. O tratamento reduziu a proliferação, aumentou a apoptose e diminuiu a proporção de células positivas para Ki67 — marcador associado à proliferação celular. Em contraste, células sem rearranamento de MLL apresentaram apenas efeitos modestos.

O fenômeno também foi reproduzido em células RS4;11, que apresentam a fusão MLL-AF4. Nessas células, a redução de FANCD2 ou FANCA combinada à inibição de NHEJ aumentou a apoptose e reduziu a proliferação. O mesmo efeito não foi observado na linhagem MOLT-4, sem rearranjo de MLL.

O resultado sugere uma forma de letalidade sintética: a célula leucêmica consegue sobreviver com uma deficiência parcial de um sistema de reparo, mas passa a depender perigosamente de outro. Bloquear essa segunda via pode empurrá-la para um nível de dano incompatível com a sobrevivência.

A equipe levou a investigação para modelos in vivo. Em células-tronco e progenitoras hematopoéticas modificadas para expressar MLL-AF9, a deficiência de componentes da via de Fanconi promoveu expansão clonal e acelerou a progressão leucêmica.

Os experimentos incluíram grupos de camundongos com diferentes alterações em Fanca e Fancd2. Em uma das séries, os pesquisadores acompanharam animais transplantados durante 90 dias, utilizando grupos de seis animais para diversos modelos deficientes em Fanconi e oito no grupo controle.

Os resultados foram consistentes com a hipótese molecular: células deficientes em Fanconi apresentaram maior capacidade de expansão e maior potencial leucemogênico. Em modelos com células humanas, a deficiência de FANCD2 também esteve associada a maior enxertia da leucemia em camundongos humanizados.

Quando o NHEJ foi bloqueado farmacologicamente, entretanto, a história mudou. O NU7026 reduziu a carga leucêmica nos animais portadores de células MLL-rearranjadas com baixa atividade da via de Fanconi e prolongou sua sobrevivência. O efeito foi muito mais limitado nos grupos com níveis elevados de FANCD2.

A pesquisa foi além da monoterapia.

Os cientistas combinaram a inibição de NHEJ com citarabina (Ara-C), um agente que provoca dano ao DNA, e com ziftomenib (KO-539), um inibidor de menina utilizado no contexto terapêutico das leucemias associadas a MLL.

Nas células deficientes em Fanconi, as combinações produziram reduções mais acentuadas da viabilidade celular do que os tratamentos isolados. O efeito também foi observado em ensaios destinados a medir a frequência de células iniciadoras de leucemia.

Nos modelos animais, a terapia combinada reduziu a carga tumoral e prolongou a sobrevivência. O efeito foi reproduzido em modelos derivados de pacientes: amostras FANCD2Low apresentaram reduções maiores no enxerto humano, nas populações CD34+, nas células mieloides malignas e melhoria significativa da sobrevivência quando tratadas com as combinações.

Talvez a parte mais intrigante do trabalho esteja no nível molecular.

Usando AlphaFold3, os pesquisadores modelaram interações entre FANCD2, KU70, KU80 e a região N-terminal da proteína MLL. O fragmento analisado compreendeu 1.400 aminoácidos — região preservada em praticamente todas as proteínas de fusão MLL, independentemente do parceiro cromossômico. Foram produzidos cinco modelos independentes para cada complexo, selecionando-se aquele com maior confiança estrutural.

A modelagem indicou que FANCD2 e o complexo KU70/KU80 ocupam regiões sobrepostas de interação com MLL-N1400. Quando FANCD2 está presente, a interação de KU70/KU80 com MLL é limitada. Quando FANCD2 desaparece, o acesso da maquinaria NHEJ aumenta.

Os experimentos celulares confirmaram essa previsão. Em três experimentos independentes, análises de proximidade molecular demonstraram aumento da associação entre KU70 e a região N-terminal de MLL após a redução de FANCD2.

É esse mecanismo que os autores consideram central para explicar por que a deficiência da via de Fanconi aumenta a instabilidade genômica em leucemias MLL-rearranjadas.

A análise de bancos de dados de pacientes acrescentou outra camada à descoberta. Em amostras de AML, menor expressão de genes da via de Fanconi esteve associada a pior sobrevida global, especialmente no subtipo monocítico, frequentemente relacionado a rearranjos de MLL. Já níveis elevados de genes relacionados ao NHEJ, como XRCC6 (KU70), XRCC5 (KU80), PRKDC e TP53BP1, também se associaram a prognóstico desfavorável nesse grupo.

A análise de duas grandes coortes independentes — TARGET AML e BEAT AML — encontrou ainda uma relação inversa entre a expressão de genes da via de Fanconi e a sensibilidade prevista ao inibidor de PARP olaparibe em AML monocítica MLL-rearranjada.

Para Wei Du e seus colaboradores, o conjunto de resultados aponta para uma conclusão abrangente: a via de Fanconi não é apenas um sistema passivo de reparo do DNA. No contexto da leucemia MLL-rearranjada, ela atua como barreira ativa contra o reparo mutagênico, limitando a utilização excessiva do NHEJ.

“Esses resultados”, sintetizam os pesquisadores, “estabelecem o potencial terapêutico de direcionar o NHEJ para eliminar seletivamente células leucêmicas MLL-rearranjadas enquanto preservam a hematopoiese normal”.

A descoberta ainda não constitui um tratamento aprovado. Os resultados são predominantemente pré-clínicos e exigem validação adicional em modelos clínicos. Mas o princípio é promissor: em vez de tentar reparar diretamente todas as fragilidades da célula cancerosa, a estratégia pode consistir em identificar qual mecanismo alternativo mantém a célula maligna viva — e então retirar esse último apoio.

Nesse cenário, a mesma instabilidade que ajuda a leucemia a nascer pode acabar se tornando seu ponto fraco.