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Cancer

Algumas moléculas anticâncer estão fora do alvo

Experimentos em linhagens celulares sugerem que as moléculas matam células cancerígenas através de alvos que elas não foram projetadas para atingir

by Leigh Krietsch Boerner
September 23, 2019 | APPEARED IN VOLUME 97, ISSUE 37

Acesse todo o conteúdo em português da C&EN em cenm.ag/portuguese.

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Credit: Jason Sheltzer/Cold Spring Harbor Laboratory
A molécula OTS964 mata células de diferentes linhagens celulares de câncer (esquerda), mas não tem efeito quando o gene da CDK11 é eliminado (direita). Células cancerígenas tingidas de roxo.

Cerca de 97% das moléculas pequenas que entram em testes clínicos para câncer acabam não sendo aprovadas. Os cientistas querem entender melhor os fatores que levam a tantas falhas. Agora Jason Sheltzer, biólogo de câncer no Cold Spring Harbor Laboratory, e colegas de trabalho, podem ter encontrado um. Por meio de experimentos em cultura de células, eles determinaram que 10 moléculas clínicas ou pré-clínicas não matam células cancerígenas através dos alvos que foram designados para atingirem, sugerindo que os alvos foram descaracterizados (Sci. Transl. Med. 2019, DOI: 10.1126/scitranslmed.aaw8412).

Os cientistas geralmente usam um método chamado RNA de interferência (RNAi) para identificar os alvos das moléculas anticâncer. Nesse método, os cientistas aplicam RNAs sintéticos a células cancerígenas em cultura para tentar induzir as células a não expressar um determinado gene. Se o gene codificar para o alvo proteico de uma dada molécula anticâncer, essa molécula não será mais potente contra as células tratadas com RNAi, e as células sobreviverão.

Mas o RNAi não é perfeitamente específico, diz Sheltzer. “Muitas vezes você não bloqueia apenas a expressão do gene que deseja, mas também de muitos genes diferentes.” Como resultado, ele diz, os cientistas não conseguem ter total certeza de qual proteína sua molécula tem como alvo. “Os efeitos de fora do alvo podem ter sido mais significativos do que os cientistas imaginavam anteriormente, levando a muitos falsos positivos”, diz Sheltzer.

Para tentar ter mais certeza, ele e sua equipe decidiram usar a técnica de edição de genes CRISPR para validar alguns alvos. O CRISPR é mais exato que o RNAi. O método corta o DNA em pontos específicos, o que desliga o gene situado no local do corte. A equipe usou o CRISPR para recortar os genes para os alvos proteicos de 10 moléculas anticâncer diferentes, 7 das quais estão, atualmente, ou estiveram em testes clínicos e 3 em desenvolvimento pré-clínico. Eles fizeram esses cortes em várias linhagens celulares cancerígenas e testaram as moléculas nas células.

A equipe ficou surpresa ao descobrir que, quando eliminavam as proteínas das células cancerígenas, as células ainda cresciam, sugerindo que os alvos não eram essenciais para a sobrevivência e o crescimento das células cancerígenas. Além disso, as moléculas ainda mataram as células cancerígenas mesmo após a expressão da proteína alvo ter sido desativada. “Se você tem um medicamento específico para uma proteína em particular e se livra dessa proteína, teoricamente o medicamento não deveria ter efeito nas células cancerígenas”, diz Sheltzer. Esses resultados sugerem que as moléculas devem estar matando as células cancerígenas através de outros mecanismos desconhecidos e fora do alvo, diz ele.

Para uma molécula, OTS964, o grupo identificou um possível alvo correto: a proteína CDK11. Quando eles modificaram o gene CDK11 em várias linhagens de câncer diferentes e trataram as células com quantidades letais das moléculas, as células sobreviveram.

Sheltzer salienta que suas descobertas são apenas nas linhagens celulares, que são diferentes dos tumores que crescem em pessoas. Ele também diz que suas descobertas podem não ser relevantes para tipos raros de tumores, já que sua equipe testou apenas 32 linhagens celulares de câncer diferentes.

Mas as descobertas sugerem que saber como uma molécula mata células cancerígenas é fundamental para criar uma molécula anticâncer bem-sucedida, disse Sheltzer em entrevista coletiva na semana passada. Se uma molécula não funciona através do alvo esperado e mata tumores através de mecanismos fora do alvo, há uma chance maior de que essas outras vias não sejam relevantes ou se comportem de maneira diferente quando você passa das linhagens celulares de um laboratório para um paciente em uma clínica. E isso pode levar ao fracasso na clínica.

“Para o mundo do desenvolvimento de medicamentos para câncer de molécula pequena, aqueles que atualmente não se mantêm dentro dos padrões representados neste artigo, este trabalho deve ser um alerta”, diz John Maxwell, químico medicinal da Tango Therapeutics.

Os químicos medicinais sempre se preocupam com o fato de que algo mais esteja acontecendo nas células cancerígenas que complica nossa compreensão de como uma determinada molécula funciona, diz Donna M. Huryn, uma médica da University of Pittsburgh School of Pharmacy. “Este artigo lembra que esse é o caso. Ainda precisamos continuar vigilantes.”

Este trabalho mostra como é importante usar várias abordagens para validar um alvo de medicamentos antes de gastar centenas de milhões de dólares para desenvolver um conjunto de pequenas moléculas como candidatos a medicamentos, diz Matthew Hall, cientista translacional do National Center for Advancing Translational Sciences.

“O que Sheltzer nos mostrou trabalhando de trás para frente, de candidatos a medicamentos a genes, é que ainda não somos bons o suficiente” para identificar com precisão o alvo de uma molécula, diz Hall. “É uma história de advertência muito bem elaborada.”

Essas traduções são parte da colaboração entre C&EN e a Sociedade Brasileira de Química. A versão original (em inglês) deste artigo está disponível aqui.

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