Quando o reflexo mata
Um aminoácido espelhado inibe especificamente o crescimento de certas células cancerígenas
Na natureza, existem frequentemente substâncias que se comportam como imagens de espelho, como o conhecido ácido lático que vira à esquerda e à direita. Equipas de investigação da Universidade de Marburg e da Universidade de Genebra descobriram agora como uma substância em imagem de espelho pode ser utilizada para enfraquecer especificamente o crescimento de certas células cancerígenas - utilizando o aminoácido D-cisteína, que é uma imagem exacta em espelho do aminoácido natural L-cisteína, que contém enxofre. Os investigadores, dirigidos pelo Prof. Roland Lill do Instituto de Citobiologia da Universidade Philipps de Marburgo, apresentam o seu trabalho na revista Nature Metabolism.
Na ilustração, Roland Lill (à esquerda) e Oliver Stehling mostram um exemplo de como a D-cisteína tem um efeito tóxico nas células: Normalmente, o enxofre amarelo é transferido da mão esquerda (L) para uma posição de recetor na enzima (E). No entanto, se o enxofre amarelo estiver localizado na mão direita (R), a distância até à posição recetora é demasiado grande. Como resultado, a reação de transferência, que é vital para a célula, não pode ter lugar e a célula morre.
Foto: Carina Beimborn; Bearbeitung: Roland Lill
No entanto, ao contrário da L-cisteína, a D-cisteína não pode ser utilizada para sintetizar moléculas proteicas (proteínas) nas células biológicas. As equipas de investigação já descobriram os mecanismos exactos pelos quais a D-cisteína inibe o crescimento das células tumorais. Inicialmente, o grupo de Genebra, dirigido pelo Prof. Jean-Claude Martinou, observou que apenas as células tumorais em que um transportador de cisteína já conhecido estava cada vez mais presente na membrana celular tinham o seu crescimento inibido pela D-cisteína. Foi o que aconteceu, de facto, na maioria das células tumorais testadas, uma vez que este transportador proporciona às células tumorais vantagens de crescimento através da absorção de L-cisteína.
O laboratório de Marburgo, dirigido por Roland Lill, que há muito se dedica ao processo de produção biológica das chamadas proteínas ferro-enxofre, propôs-se descobrir a razão pela qual a D-cisteína tem um efeito tóxico depois de ser absorvida pela célula. O laboratório descobriu que a D-cisteína bloqueia uma enzima importante que normalmente incorpora o enxofre da L-cisteína nas proteínas ferro-enxofre para que estas possam atuar na célula. Dado que muitas proteínas ferro-enxofre desempenham funções vitais, como a síntese do ADN, uma célula não pode funcionar corretamente sem estas proteínas ferro-enxofre e, por conseguinte, morre.
Os investigadores conseguiram mostrar em pormenor como a D-cisteína bloqueia a enzima libertadora de enxofre. Em termos simples, a L-cisteína natural transfere o seu enxofre para a enzima com a sua "mão esquerda". No entanto, na D-cisteína, imagem em espelho, o enxofre está na "mão direita" e, portanto, demasiado longe da posição de recetor na enzima. A transferência do enxofre é, portanto, bloqueada e, por conseguinte, não se podem formar proteínas de ferro-enxofre.
"As investigações podem ser relevantes para a terapia de tumores", comenta Lill. As primeiras experiências em ratos no laboratório de Genebra mostraram que a D-cisteína pode também inibir significativamente o crescimento de tumores em animais vivos. Os investigadores querem agora testar se e como a substância pode ser utilizada para tratar o cancro.
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