PRÉMIO NOBEL: COMO TRÊS CIENTISTAS COMPREENDERAM OS MISTÉRIOS DO OXIGÉNIO NAS CÉLULAS

William G. Kaelin (Dana-Farber Cancer Institute – Massachusetts, EUA), Sir Peter Ratcliffe (University of Oxford e Francis Crick Institute – Reino Unido) e Gregg L. Semenza (Johns Hopkins University – Maryland, EUA) foram os laureados do Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina deste ano. O trabalho que levou à atribuição desta distinção foi desenvolvido na área da adaptabilidade das células a situações de hipoxia, ou baixos níveis de oxigénio. Esta descoberta tem um grande impacte na investigação em diversas áreas da biologia aplicada, em particular na investigação biomédica. Em 2016, os três cientistas receberam também o distinto prémio Lasker pela mesma descoberta.

Os laureados desde ano pelo Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina: William G. Kaelin, Sir Peter J. Ratcliffe e Gregg L. Semenza. (Fonte: www.popularmechanics.com)

À revista Discover, Randall Johnson, membro do comité do Prémio Nobel explicou que, “tal como uma vela precisa da quantidade certa de oxigénio para arder devidamente, as células necessitam de ajustar o seu metabolismo de acordo com a quantidade de oxigénio têm disponível”. Assim, o trabalho dos três cientistas culmina numa conclusão principal: as células são capazes de gerir o consumo de oxigénio com o apoio de diversos mecanismos moleculares.

Semenza dedica-se ao estudo de uma hormona, a eritropoietina, que está associada à produção de novas células sanguíneas em condições de hipoxia. Após estudar diversos mecanismos moleculares através dos quais a célula se ajusta ao ambiente com baixo nível de oxigénio, Semenza mostrou que existe um complexo, a que chamou hypoxia-inducible factor, ou fator induzível por hipoxia. Este é responsável pela resposta da célula a hipoxia através de alterações em genes dependentes de oxigénio, levando à ativação do gene que codifica a eritropoietina e à de outros genes essenciais à célula em condição de hipoxia.

Por outro lado, Kaelin dedica-se ao estudo de uma rara condição genética chamada síndrome de Von Hippel-Lindau. De acordo com a National Library of Medicine (EUA), pacientes com esta doença possuem um elevado risco de desenvolverem tumores e quistos em diferentes partes do corpo. Os tumores, designados hemangioblastomas, são formados por novos vasos sanguíneos. Este investigador descobriu que um gene em particular – o VHL – estava envolvido no controlo de genes regulados pela hipoxia. Este mesmo gene foi também a base da descoberta feita por Ratcliffe, que encontrou uma associação entre o VHL e o fator induzível por hipoxia documentado por Semenza. Em situações de hipoxia, o fator induzível por hipoxia não é degradado e leva à ativação de diversos genes que promovem a sobrevivência a condições de baixo nível de oxigénio.

Apesar da ligação desta descoberta com a investigação em cancro não parecer evidente, na célula, compreender os mecanismos envolvidos na adaptabilidade aos baixos níveis de oxigénio é fundamental para compreender a formação de tumores. A hipoxia condiciona a diferenciação celular, sendo em alguns casos responsável pela manutenção da multipotência celular. No entanto, a hipoxia também promove a formação de novos vasos sanguíneos e desenvolvimento de tumores. Mas não é só em cancro que esta descoberta tem impacto. A possibilidade de ativar ou bloquear este mecanismo pode ser utilizada para o avanço no desenvolvimento de novas terapias para anemia e doenças cardíacas, assim como para outras condições. A descoberta levou já ao desenvolvimento de dois fármacos, o daprodustat e o roxadustat, indicados para o tratamento de anemia.