As descobertas foram possaveis usando um manãtodo desenvolvido pelo laboratório de Pfeifer chamado Circle Damage Sequencing, que permite aos cientistas
Melanoma em bia³psia de pele com coloração H&E - este caso pode representar melanoma de disseminação superficial. Crédito: Wikipedia / CC BY-SA 3.0
As mutações que da£o origem ao melanoma resultam de uma conversão química no DNA alimentada pela luz solar - não apenas um erro de ca³pia do DNA como se acreditava anteriormente, relata um estudo realizado por cientistas do Instituto Van Andel publicado hoje na Science Advances .
As descobertas derrubam crena§as antigas sobre os mecanismos subjacentes a doena§a, reforçam a importa¢ncia dos esforços de prevenção e oferecem um caminho para investigar as origens de outros tipos de câncer .
"Os ca¢nceres resultam de mutações de DNA que permitem que células defeituosas sobrevivam e invadam outros tecidos. No entanto, na maioria dos casos, a fonte dessas mutações não éclara, o que complica o desenvolvimento de terapias e manãtodos de prevenção", disse Gerd Pfeifer, Ph.D. , professor do VAI e autor correspondente do estudo. "No melanoma, agora mostramos que o dano da luz solar prepara o DNA criando 'pré-mutações' que da£o lugar a mutações completas durante a replicação do DNA."
O melanoma éum tipo grave de câncer de pele que comea§a nas células da pele produtoras de pigmentos. Embora menos comum do que outros tipos de câncer de pele, o melanoma tem maior probabilidade de se espalhar e invadir outros tecidos, o que reduz significativamente a sobrevida do paciente. Estudos anteriores de sequenciamento em grande escala mostraram que o melanoma tem o maior número de mutações no DNA de qualquer ca¢ncer. Como outros ca¢nceres de pele, o melanoma estãorelacionado a exposição ao sol, especificamente um tipo de radiação chamada UVB. A exposição aos raios UVB danifica as células da pele , bem como o DNA dentro das células.
Pensa-se que a maioria dos ca¢nceres comea§a quando o dano ao DNA causa diretamente uma mutação que éentão copiada para as gerações subsequentes de células durante a replicação celular normal. No caso do melanoma, no entanto, Pfeifer e sua equipe encontraram um mecanismo diferente que produz mutações causadoras de doenças - a introdução de uma base química normalmente não encontrada no DNA que o torna sujeito a mutações.
O DNA compreende quatro bases químicas que existem em pares - adenina (A) e timina (T), e citosina (C) e guanina (G). Sequaªncias diferentes desses pares codificam todas as instruções para a vida. No melanoma, o problema ocorre quando a radiação UVB do sol atinge certas sequaªncias de bases - CC, TT, TC e CT - fazendo com que elas se liguem quimicamente e se tornem insta¡veis. A instabilidade resultante causa uma mudança química na citosina que a transforma em uracila, uma base química encontrada na molanãcula mensageira RNA, mas não no DNA. Essa mudança, chamada de "pré-mutação", prepara o DNA para sofrer mutação durante a replicação normal das células, causando, assim, alterações que estãopor trás do melanoma.
Essas mutações podem não causar doenças imediatamente; em vez disso, eles podem permanecer adormecidos por anos. Eles também podem se acumular com o passar do tempo e com o aumento da exposição ao sol por toda a vida de uma pessoa, resultando em um câncer difacil de tratar que foge de muitas opções terapaªuticas.
"Pra¡ticas seguras ao sol são muito importantes. Em nosso estudo, 10-15 minutos de exposição a luz UVB foi equivalente ao que uma pessoa experimentaria ao meio-dia e foi o suficiente para causar pré-mutações", disse Pfeifer. "Embora nossas células tenham salvaguardas embutidas para reparar danos ao DNA, esse processo ocasionalmente deixa algo escapar. Proteger a pele geralmente éa melhor aposta quando se trata da prevenção do melanoma ."
As descobertas foram possaveis usando um manãtodo desenvolvido pelo laboratório de Pfeifer chamado Circle Damage Sequencing, que permite aos cientistas "quebrar" o DNA em cada ponto onde ocorre o dano. Eles então transformam o DNA em carculos, que são replicados milhares de vezes usando uma tecnologia chamada PCR. Depois de terem DNA suficiente, eles usam o sequenciamento de última geração para identificar quais bases de DNA estãopresentes nas rupturas. No futuro, Pfeifer e colegas planejam usar esta técnica poderosa para investigar outros tipos de danos ao DNA em diferentes tipos de ca¢ncer.