O Prémio Nobel da Fisiologia ou da Medicina deste ano é atribuído a três cientistas que resolveram um grande problema na biologia: como é possível que os cromossomas sejam completamente copiados durante a divisão celular e como é que são protegidos contra a degradação. Os laureados com o Nobel mostraram que a solução está nos extremos dos cromossomas - chamados telómeros - e na enzima que os sintetiza - a telomerase.
Todas as células do nosso corpo contêm todo o nosso genoma, o código para a vida, embrulhado nos seus cromossomas. Cada vez que uma das nossas células se divide para formar duas novas células, os seus cromossomas precisam de ser perfeitamente replicados para que cada nova célula receba um cópia exacta do código. Durante os anos 30, muito antes da natureza molecular do DNA ser compreendida, cientistas como Hermann Muller e Barbara McClintock repararam que os extremos dos cromossomas, denominados telómeros, pareciam ter um papel protector importante. Mas o que estes "telómeros" realmente eram, permaneceu um mistério.
Os primeiros grandes passos dados na descoberta da função dos telómeros, e na compreensão de como estes são mantidos, foram dados durante o início dos anos 80, e é este trabalho que o Prémio Nobel 2009 em Fisiologia ou Medicina gratifica. Elizabeth Blackburn utilizou técnicas primárias de sequenciação de DNA para mostrar que os telómeros eram constituídos por pequenas e repetidas partes de DNA. Em seguida, Elizabeth Blackburn e Jack Szostak levaram a cabo uma experiência demonstrando que os telómeros de uma espécie unicelular chamada tetrahymena conseguem proteger as moléculas de DNA, ou mini-cromossomas, de organismos muito distante: leveduras. O facto de este efeito protector ser conservado durante uma grande extensão da evolução garantiu-lhes que estavam a testemunhar um mecanismo biológico fundamental em acção.~
Elizabeth Blackburn e a sua aluna licenciada Carol Greider começaram, então, a procurar o mecanismo que mantém os telómeros e, no Natal de 1984, descobriram a primeira evidência da enzima telomerase. Combinando proteínas e componentes do RNA, a telomerase é uma transcriptase reversa (polimeriza moléculas de DNA a partir de moléculas de RNA, exactamente o oposto que ocorre nas células durante o processo de síntese proteica que permite a divisão celular) a qual adiciona telómeros de DNA ao fim das moléculas utilizando um modelo de RNA. A sua descoberta apresentou uma solução para o intrigante "problema do fim da replicação" que tinha confundido biólogos moleculares que não conseguiam compreender como é que o DNA podia ser adicionado à extremidade de uma das duas cadeias do DNA em replicação durante a divisão celular. Ao fornecer, com o seu RNA, um modelo para a síntese de DNA, a telomerase possui a capacidade de construir uma plataforma em direcção ao final da molécular a partir da qual outras enzimas sintetizantes de DNA conseguem, então, agir.
É o 100º Prémio Nobel em Fisiologia ou Medicina atribuído e o primeiro de sempre nas ciências a ser atribuído a mais do que uma mulher. As disfunções dos telómeros e da telomerase associam-se agora a várias doenças e soluções terapêuticas baseadas neste sistema estão a ser desenvolvidas.
A descoberta dos telómeros permitiu definir mais um dos factores que interferem no processo de envelhecimento, visto que com o tempo ocorre deplecção das extremidades dos cromossomas, durante o envelhecimento do organismo. Funciona mais ou menos como o plástico na ponta dos atacadores, que os impede de se desfazerem lentamente.
A maioria das células não se divide frequentemente e, então, os seus cromossomas não estão em risco; por outro lado, as células cancerosas estão constantemente em divisão e ainda assim conseguem preservar os seus telómeros. Como é que escapam ao envelhecimento celular? Descobriu-se que as células cancerosas possuem uma grande quantidade de telomerase em actividade intensa. Supõe-se que seja possível tratar cancros com a erradicação da telomerase nestas células, estando a ser desenvolvidos estudos nesta área. Sabe-se agora que certas doenças genéticas, como a anemia aplástica congénita, e outras doenças da pele e dos pulmões devem-se a defeitos na telomerase.
Assim, as descobertas de Blackburn, Greider e Szostak trouxeram uma nova dimensão para o compreendimento da célula, esclareceram mecanismos de certas doenças e estimularam o desenvolvimento de potenciais novas terapias e/ou tratamentos.
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