Estudo mostra promessa na prevenção de doenças cardíacas em sobreviventes de câncer

Um novo estudo realizado por pesquisadores da Washington State University sugere que uma proteína chamada CDK2 desempenha um papel crítico nos danos cardíacos causados ​​pela doxorrubicina, um medicamento quimioterápico comumente usado.

O professor assistente da WSU, Zhaokang Cheng, e o pós-doutorado Peng Xia, l-r, examinar culturas bacterianas usadas para cultivar genes de interesse para suas pesquisas, como o gene CDK2. Os genes são então isolados e introduzidos nas células do músculo cardíaco para estudar sua função..

Usando um modelo de roedor, os pesquisadores mostraram que a doxorrubicina aumenta a atividade do CDK2 nas células do músculo cardíaco, resultando em morte celular. O que mais, eles demonstraram que a supressão dos níveis de CDK2 aliviou os danos às células do músculo cardíaco após o tratamento com doxorrubicina.

Publicado no Revista de Química Biológica, sua descoberta poderia ser usada como base para o desenvolvimento futuro de estratégias de tratamento e medicamentos para reduzir o risco de doenças cardíacas em sobreviventes de câncer, especialmente aqueles tratados na infância.

doenças cardíacas após o tratamento do câncer

As recentes melhorias no diagnóstico e tratamento do câncer têm aumentado as chances de sobrevivência de pacientes com câncer. Nos E.U.A., um estimado 16 milhões de pessoas – ou 5 por cento da população - são sobreviventes do câncer. Depois de recorrência do cancro, doença cardíaca é a causa número um de morte nesse grupo. toxicidade cardíaca associada com o uso de doxorrubicina e drogas quimioterápicas relacionados é pensado para ser responsável pelo aumento do risco de doença cardíaca desenvolvimento dos sobreviventes de câncer.

“A doxorrubicina é muito eficaz no controle do crescimento tumoral, mas quando usado em grandes doses cumulativas causa danos às células do músculo cardíaco que podem, ao longo do tempo, levar a doenças cardíacas,”disse o autor do estudo Zhaokang Cheng, professor assistente na Faculdade de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da WSU.

Para entender melhor como isso funciona no nível molecular, Cheng e sua equipe de pesquisa analisaram a quinase dependente de ciclina 2 (CDK2), uma proteína que faz parte de uma família de mais de 20 CDKs que foram implicados no crescimento do câncer.

CDKs são proteínas essenciais na multiplicação e divisão de diferentes tipos de células, especialmente durante o desenvolvimento. À medida que os tumores crescem, células cancerígenas mostram níveis aumentados de atividade CDK, enquanto as células do músculo cardíaco – que não se regeneram em adultos – apresentam níveis baixos de CDK.

Níveis de CDK no câncer vs.. células musculares cardíacas

Como parte de seu estudo, a equipe de pesquisa expôs um grupo de ratos à doxorrubicina e observou seus efeitos nas células do músculo cardíaco e nos níveis de CDK2 nessas células, em comparação com ratos de controle. Os ratos que receberam a doxorrubicina mostraram um aumento da morte de células do músculo cardíaco e a actividade de CDK2 elevada em células do músculo cardíaco, que veio como uma surpresa.

“Sabe-se que a quimioterapia diminui a actividade da CDK em células cancerosas e que esta está envolvida na paragem do crescimento tumoral,”Cheng disse. “Curiosamente, Apesar, quando olhamos para os níveis de CDK no coração, aumento da actividade de CDK quimioterapia, que era o oposto do que os cientistas pensavam “.

Em outras palavras, enquanto doxorrubicina faz com que as células cancerosas para Parecrescendo, parece produzir células musculares cardíacas começar crescendo. Como a doxorrubicina mata as células cancerígenas, causando danos ao DNA, Cheng sugere que o DNA danificado na multiplicação das células do músculo cardíaco eventualmente faz com que essas células parem de se replicar e morram., enfraquecendo o coração. Ele disse que isso também poderia explicar por que as crianças – cujos corações ainda estão em crescimento – são mais sensíveis à toxicidade cardíaca causada pelo tratamento quimioterápico..

Inibidor de CDK para reduzir a toxicidade cardíaca

Próximo, os pesquisadores analisaram para ver se inibir CDK2 poderia parar o crescimento das células cardíacas e proteger o coração contra os danos induzidos pela doxorrubicina. Trataram um grupo de ratinhos com ambos doxorrubicina e roscovitina - uma substância imunossupressora que inibe selectivamente CDK2 - e descobriram que a função do coração naqueles ratinhos foi preservada. Os mesmos resultados também foram confirmados em células do coração de ratos.

O estudo mostra a promessa inicial de que medicamentos inibidores de CDK poderiam ser usados ​​para evitar toxicidade cardíaca em pacientes tratados com doxorrubicina.

Os inibidores de CDK são uma classe mais recente de medicamentos anticâncer. Apenas três desses medicamentos – palbociclib, ribociclibe e abemaciclib – atualmente são aprovados pela FDA para o tratamento de diferentes tipos de câncer de mama, enquanto mais uma dúzia está sendo testada em ensaios clínicos.

“Nossas descobertas sugerem que a combinação da doxorrubicina com um inibidor de CDK pode ser uma estratégia viável para proteger o coração dos pacientes enquanto eles estão sendo tratados de câncer.,”Cheng disse. “Isso poderia proporcionar um efeito anticancerígeno muito mais forte, com menos toxicidade para o coração.”

Pesquisa continuada

A equipe de pesquisa da WSU planeja fazer mais pesquisas para identificar as vias moleculares envolvidas na ativação de CDK2 induzida pela doxorrubicina e seu subsequente efeito prejudicial nas células do músculo cardíaco. O seu objectivo final é determinar se um inibidor de CDK actualmente disponível poderia ser utilizado ou se poderiam desenvolver um novo, melhor inibidor de CDK projetado especificamente para ser usado como medicamento protetor do coração durante a quimioterapia.

O financiamento para o estudo publicado veio de uma bolsa de cinco anos do National Heart, Instituto de Pulmão e Sangue — um componente dos Institutos Nacionais de Saúde — juntamente com financiamento interno fornecido pela Faculdade de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da WSU.

Fonte: news.wsu.edu, por Judith Van Dongen