doi.org/10.1038/s44318-024-00143-z
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#dna
Pesquisadores da KAUST demonstraram que o RNA LINE-1, um elemento transponível no genoma humano, desempenha um papel crucial no reparo ósseo. Essa descoberta, desafiando a antiga visão de tais elementos como “DNA lixo”, oferece novos caminhos para o tratamento da osteoporose e outras doenças.
Aproximadamente metade do genoma humano consiste em fragmentos de DNA derivados de vírus antigos. Esses fragmentos, conhecidos como “elementos transponíveis” (TEs), são agora reconhecidos por seus papéis na regulação da expressão genética e na contribuição para o desenvolvimento de doenças. Recentemente, uma equipe de pesquisa internacional liderada por cientistas da KAUST descobriu que um elemento transponível específico, o RNA LINE-1, desempenha um papel benéfico na promoção do reparo ósseo, oferecendo aplicações potenciais no tratamento da osteoporose e outras doenças.
Antigamente denominados u2018DNA lixou201d, os cientistas pensavam que os TEs eram irrelevantes ou mesmo prejudiciais, – diz a cientista pesquisadora Arianna Mangiavacchi da KAUST, que trabalhou no estudo com o membro do corpo docente Valerio Orlando e colegas de trabalho. No entanto, muitos papéis positivos para os TEs estão sendo descobertos, e nosso trabalho no reparo ósseo acrescenta novos conhecimentos a esse campo. –
Descobertas e experimentos da pesquisa:
A pesquisa de Mangiavacchi e Orlando se concentra nos processos de envelhecimento e em como o corpo responde a estressores ambientais ao longo do tempo. Os cientistas sabem que os níveis de TE aumentam conforme as pessoas envelhecem, mas seus papéis na saúde dos tecidos são mal compreendidos. Trabalhos anteriores de Mangiavacchi e colaboradores sugeriram uma ligação entre a atividade do RNA LINE-1 e a saúde óssea, então a equipe procurou verificar os mecanismos em jogo.
Primeiramente, a equipe conduziu experimentos de sequenciamento em camundongos com fraturas ósseas e descobriu que os TEs, especialmente o RNA LINE-1, foram regulados positivamente por um curto período de tempo após a fratura.
Investigações posteriores mostraram que o RNA LINE-1 ativou um programa de inflamação cuidadosamente regulado, que por sua vez induziu uma via de sinalização específica para reparar a fratura, – diz Mangiavacchi.
Aplicação na osteoporose
Os pesquisadores então examinaram os TEs em células ósseas (osteoblastos) retiradas de mulheres na pós-menopausa com osteoporose e um grupo de controle saudável. Os TEs, particularmente os LINEs, foram fortemente regulados positivamente em fêmures saudáveis “”com alta densidade óssea, enquanto aqueles com menor densidade óssea e osteoporose exibiram baixa expressão de LINE.
Adicionamos RNA LINE-1 sintético a essas culturas de células, e os resultados foram surpreendentemente claros,- diz Mangiavacchi. Osteoblastos tratados com RNA LINE-1 exibiram um fenótipo distinto onde a matriz óssea se formou abundantemente e rapidamente. Crucialmente, células derivadas de pacientes osteoporóticos foram resgatadas pelo tratamento com RNA LINE-1.-
Parece que o corpo humano cooptou TEs virais para desencadear uma resposta inflamatória ao dano, assim dando início ao sistema imunológico inato para reparar ossos e tecidos. O chamado “lado negro” dos TEs foi adquirido deliberadamente em nosso genoma, permitindo que nos adaptássemos e fôssemos mais resilientes,- diz Orlando.
Esta descoberta é protegida por duas patentes, uma licenciada para a empresa de biotecnologia Altos Labs na Califórnia, e a outra para a start-up RepeatEra, fundada por Orlando e Mangiavacchi, para levar sua terapia pró-regenerativa a testes clínicos.
Acreditamos que esse mecanismo não é exclusivo do osso, e assim terapias baseadas em RNA LINE-1 sintético podem ter muitas aplicações, desde reparo da córnea até cosméticos protetores da pele,- diz Mangiavacchi. Estamos animados para expandir esses resultados e entender como os TEs influenciam outros tipos de células.-
Publicado em 24/08/2024 15h21
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