Trabalhando com moscas de fruta, os cientistas da Johns Hopkins Medicine dizem que identificaram uma nova via molecular que ajuda a direcionar as células em movimento em direções especa­ficas. O conjunto de protea­nas e enzimas interconectadas na via agem como componentes de direção e leme que conduzem as células em direção a um destino "pretendido" em vez de aleata³rio, dizem eles.

Em um relatório sobre o trabalho, publicado em 2 de mara§o na Cell Reports , essas mesmas vias moleculares, dizem os cientistas, podem levar as células cancerosas a metastatizar ou viajar para áreas distantes do corpo e também podem ser importantes para entender como as células se agrupam e migram em um embria£o para formar órgãos e outras estruturas.

A equipe de cientistas foi liderada por Deborah Andrew, Ph.D., professora de biologia celular e diretora associada para o desenvolvimento do corpo docente do Instituto de Ciências Biomédicas Ba¡sicas da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.

Andrew e seus colegas começam esta pesquisa enquanto estudavam um gene chamado Tre1 e seu papel no desenvolvimento das gla¢ndulas salivares em moscas-das-frutas. As ferramentas para estudar os efeitos de ligar e desligar o gene não eram ideais, diz ela. Assim, dois dos membros da equipe , Caitlin Hanlon, Ph.D., da Quinnipiac University e JiHoon Kim, Ph.D., da Johns Hopkins, geraram moscas-das-frutas que não possuem a porção codificadora de protea­na do gene Tre1. A dupla também colocou uma etiqueta fluorescente na protea­na Tre1 para saber onde ela estava localizada durante as etapas principais do desenvolvimento.

Em experimentos com embriaµes de mosca-das-frutas portadores do gene Tre1 intacto, células que produzira£o as futuras gerações do organismo, chamadas células germinativas, migram corretamente para o órgão sexual, conhecido como ga´nada.

"Sem o gene Tre1, no entanto, a maioria das células germinativas não conseguiu se encontrar com outras células não-germinativas, ou células soma¡ticas, da ga´nada", diz Andrew. “A navegação correta das células germinativas éimportante para garantir que as futuras gerações do organismo acontea§am”.

Esta não éa primeira vez que os cientistas notaram a importa¢ncia do Tre1 na navegação em células germinativas. Duas equipes de pesquisa da Universidade de Indiana e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts já haviam feito a ligação. No entanto, diz Andrew, ainda restam daºvidas sobre o que acontece dentro das células germinativas para colocar as células no lugar certo quando o Tre1 éativado.

Já se sabia que o gene Tre1 codifica uma protea­na que atravessa a membrana celular várias vezes e surge nasuperfÍcie da canãlula. a‰ um membro de uma grande familia de protea­nas chamadas receptores acoplados a  protea­na G, que permitem que as células se comuniquem e respondam a sinais de outras células e a sinais de luz e odor. Quase 35% dos medicamentos aprovados pela FDA tem como alvo os receptores acoplados a  protea­na G, diz Andrew.

Para rastrear mais precisamente os eventos moleculares abaixo do Tre1, Kim, um associado de pesquisa e pa³s-doutorado na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, usou culturas de tecidos de células de mosca da fruta para encontrar a localização de moléculas marcadas com fluorescaªncia que são potencialmente desencadeadas pelo Protea­na Tre1. Nas culturas de tecidos e células germinativas de moscas vivas, Kim descobriu a via genanãtica a jusante.

Ele descobriu que Tre1 funciona como o timoneiro da canãlula, controlando a direção da canãlula. Tre1 ativa os componentes de direção e leme da canãlula estimulando uma cascata de protea­nas e enzimas, incluindo uma fosfo-inositol quinase, PI (4,5) P2, dPIP5K, dWIP e WASp.

No final da cascata molecular, uma cadeia de protea­nas actinas forma-se em uma protubera¢ncia na extremidade da canãlula para exercer forças meca¢nicas para o movimento.

Os cientistas também procuraram o sinal upstream que ativa o Tre1. Eles usaram uma protea­na geneticamente modificada feita por pesquisadores da Universidade da Califa³rnia, em San Francisco, para rastrear a localização de uma protea­na sinalizadora chamada Hedgehog, que já foi associada a  migração de células germinativas, embora seu papel neste processo tenha sido contestado.

Em células germinativas , a sinalização de Hedgehog aumenta os na­veis de membrana de uma protea­na chamada Smoothened, que éencontrada na protrusão da borda de ataque das células onde Tre1 também éencontrado.

Os cientistas planejam continuar estudando as vias ao redor do Tre1 e as conexões entre as protea­nas e enzimas envolvidas na via.

"Uma compreensão mais profunda de como as células em movimento navegam e se espalham tem o potencial de fornecer mais alvos para interromper a disseminação das células cancerosas ", diz Andrew.