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Uma pesquisa inovadora, publicada na Science, revelou um mecanismo celular crucial na herança de mutações genéticas, abrindo portas para o desenvolvimento de novas terapias capazes de reduzir o risco de bebês nascerem com doenças mitocondriais, enfermidades graves e atualmente incuráveis.
O estudo detalha como a transmissão dessas alterações genéticas envolve um processo que impede a eliminação de mitocôndrias defeituosas, ao mesmo tempo em que aumenta sua quantidade dentro das células. Esse processo explica como essas variantes genéticas escapam da seleção natural e, consequentemente, podem causar doenças no futuro.
As mitocôndrias, responsáveis pela produção de energia nas células, possuem seu próprio DNA. Normalmente, após a fecundação, o embrião utiliza um sistema de “controle de qualidade”, chamado mitofagia, para eliminar mitocôndrias defeituosas. A proteína ubiquitina atua como um marcador, direcionando as moléculas alteradas para a destruição.
A enzima USP30 (Ubiquitin-specific peptidase 30) tem um papel importante nesse processo, atuando sobre a ubiquitina, bloqueando-a e impedindo a “rotulagem” das mitocôndrias defeituosas, o que reduz a sua eliminação. O desequilíbrio da USP30 já foi associado a várias doenças, incluindo mitocondriais e neurodegenerativas. O acúmulo de mutações pode gerar incompatibilidade, resultando em disfunção das mitocôndrias e impactos negativos na saúde.
A pesquisa demonstrou, in vivo, que as células respondem às mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) desativando o efeito marcador da ubiquitina, em vez de ativar novas vias biossintéticas.
Utilizando camundongos como modelo, os cientistas detectaram que, nos primeiros dias após a fecundação, as mutações não são eliminadas devido a uma superativação da USP30, que impede a marcação e, consequentemente, a eliminação dos DNAs mitocondriais defeituosos. Isso leva a um aumento da massa e do genoma mitocondrial, permitindo a transmissão das mutações que podem causar doenças.
Os pesquisadores demonstraram que, ao impedir a atuação da USP30 com um inibidor, é possível criar uma “janela de eliminação” dos DNAs mitocondriais alterados logo após a fecundação, período em que o embrião eliminaria naturalmente as mitocôndrias paternas. Ao contrário do DNA nuclear, que é herdado tanto do pai quanto da mãe, o mtDNA é transmitido exclusivamente pela mulher.
O estudo sugere a possibilidade de tratar embriões precoces após a fertilização in vitro para reduzir o número de células com alta carga mutacional antes da implantação. Também aponta para o direcionamento terapêutico da USP30 para tratamento ou prevenção de doenças hereditárias raras, que afetam aproximadamente 1 em cada 8 mil pessoas.
Fonte: www.agenciasp.sp.gov.br
