Cientistas da Universidade de Kyoto, no Japão, descobriram um novo complexo proteico capaz de organizar o DNA em três dimensões dentro das células-tronco espermatogônias (CTEs), responsáveis por gerar os espermatozoides. Esse mecanismo garante que o DNA seja corretamente dobrado e estruturado para o desenvolvimento celular.
A pesquisa, publicada nesta segunda-feira (25/8) na revista Nature Structural & Molecular Biology, mostrou que sem o STAG3, essas células-tronco não conseguem se diferenciar adequadamente. Isso prejudica a formação dos espermatozoides e, em testes com camundongos, resultou em problemas de fertilidade, evidenciando a importância do complexo na reprodução.
O estudo revelou que, em humanos, o STAG3 é altamente expresso em células B do sistema imunológico e em linfomas de células B (um tipo de câncer no sangue). O bloqueio dele diminui o crescimento dessas células, sugerindo que o STAG3 pode ser um alvo promissor para futuras terapias contra o câncer.
Organização do DNA e função do novo complexo proteico
Dentro de cada célula, o DNA, que mede cerca de 2 metros se esticado, precisa ser dobrado e armazenado de forma altamente organizada. Para isso, ele é dividido em regiões separadas por limites que determinam quais genes são ativados ou silenciados.
Os complexos de coesina, proteínas em forma de anel, são responsáveis por criar esses limites. Antes desta pesquisa, acreditava-se que existiam apenas dois tipos principais: coesinas mitóticas, ligadas à divisão celular normal, e coesinas meióticas, ligadas à formação de gametas.
O STAG3-coesina surge como um novo tipo de coesina que atua em células-tronco germinativas durante a mitose, organizando o DNA de maneira diferente e permitindo que essas células se preparem para a produção de espermatozoides.
Para entender o papel do STAG3, os cientistas criaram camundongos geneticamente modificados sem o gene STAG3. Nesses animais, as células-tronco germinativas não conseguiram avançar para os estágios seguintes da espermatogênese, prejudicando a produção de espermatozoides.
Além disso, quando os pesquisadores alteraram a quantidade de STAG3, a proporção de células-tronco nos testículos mudou, mostrando que o complexo atua como um regulador que decide quando essas células devem se transformar em espermatozoides.
Possíveis aplicações no combate ao câncer
A descoberta de que o bloqueio do STAG3 pode reduzir significativamente o crescimento de linfomas de células B abre possibilidades de exploração do complexo como alvo terapêutico em tratamentos oncológicos, especialmente em cânceres que afetam o sistema imunológico.
A pesquisa sugere que atuar sobre o STAG3 pode frear o crescimento de tumores sem comprometer outras funções essenciais das células.
A identificação do STAG3-coesina amplia a compreensão de como a organização tridimensional do DNA regula a atividade gênica e a diferenciação celular. O complexo funciona de maneira inédita, diferente das coesinas já conhecidas, e pode influenciar diretamente a proporção de células-tronco germinativas.
Além disso, estudar o STAG3 oferece insights para a biologia de células-tronco, medicina reprodutiva e estratégias contra o câncer, permitindo que cientistas desenvolvam intervenções mais precisas em processos celulares críticos.
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