17 de janeiro de 2024
LA JOLLA—Professor do Instituto Salk medidor enferrujado e Professor Assistente Pallav Kosuri receberam US$ 1.3 milhão da Fundação W. M. Keck para financiar uma nova investigação sobre a maneira como as funções das células cerebrais e cardíacas diminuem ao longo do tempo devido a eventos de ribossubstituição – reparo celular de danos ao DNA com blocos de construção de RNA em vez de blocos de construção de DNA. O prêmio combina a descoberta biológica da ribossubstituição feita pelo pesquisador associado sênior Jeff Jones no laboratório de Gage com os avanços tecnológicos estabelecidos pelo pesquisador de pós-doutorado Yuening Liu no laboratório de Kosuri. A Fundação W. M. Keck foi criada com o objetivo de gerar benefícios de longo alcance para a humanidade, apoiando pesquisas científicas, de engenharia e médicas de destaque.
“Estou muito satisfeito que Rusty e Pallav e suas equipes tenham recebido este prêmio da Fundação Keck para investigar o envelhecimento das células cerebrais e cardíacas a partir desta nova perspectiva”, disse o presidente da Salk Geraldo Joyce. “Como cientista de RNA, estou ansioso para ver como eles desvendam a conexão entre a ribossubstituição do genoma e o envelhecimento celular.”
Alguns tecidos, como a pele, os ossos e os músculos esqueléticos, podem regenerar-se para evitar o declínio relacionado com a idade. No entanto, órgãos vitais como o cérebro e o coração diminuem irreversivelmente de função ao longo do tempo. Uma possível razão para este declínio é a especialização das células cardíacas e cerebrais. Uma vez que uma dessas células vitais começa a bombear sangue ou a enviar mensagens para o cérebro, ela não pode se dar ao luxo de fazer uma pausa para se rejuvenescer. E quando essas células ficam por tempo suficiente sem pausa, elas perdem a capacidade de fazer uma pausa.
As interrupções na atividade que essas células cardíacas e cerebrais especializadas renunciam são fundamentais para a regeneração e replicação celular em outros órgãos, como pele e ossos. Durante essas pausas, os blocos de construção do DNA são usados para reparar o DNA danificado e criar um novo DNA. Ignorar essas pausas significa que os blocos de construção do DNA não são usados com tanta frequência em células cardíacas e cerebrais especializadas, fazendo com que essas células diminuam a produção de DNA. Crucialmente, no entanto, a abundância de blocos de construção de ARN permanece a mesma, uma vez que a produção de ARN é necessária para as actividades diárias das células – resultando em mais blocos de construção de ARN do que blocos de construção de ADN presentes nestas células especializadas.
Devido a este desequilíbrio entre o ARN e o ADN, ocorrem eventos de ribossubstituição: os blocos de construção do ARN são por vezes inseridos erroneamente em locais danificados no ADN, em vez de blocos de construção do ADN. Os eventos de ribossubstituição aumentam o risco de mais danos no ADN, desestabilizando em última análise o ADN da célula. Ter bases de RNA misturadas ao DNA também pode alterar a forma como a cadeia de DNA é moldada e regulada, embora ainda não se saiba exatamente como.
“O desequilíbrio entre o RNA e o DNA nos neurônios e nos cardiomiócitos aumenta a probabilidade de eventos de ribossubstituição que enfraquecem a integridade do DNA e que – pensamos – podem estar causando alguns dos danos irreversíveis que vemos ocorrer ao longo do tempo no coração e no cérebro”, diz Kosuri. “Com o apoio da Fundação Keck, esperamos desenvolver novas tecnologias para mapear os efeitos da ribossubstituição no envelhecimento de neurônios e cardiomiócitos.”
Os pesquisadores de Salk esperam que a investigação de eventos de ribossubstituição melhore a compreensão científica de como os neurônios humanos e os cardiomiócitos diminuem de função ao longo do tempo. Eles planejam catalogar eventos de ribossubstituição ao longo da vida humana usando amostras de tecido doadas, o que realizarão desenvolvendo sua própria tecnologia de sequenciamento unicelular e reaproveitando métodos de mapeamento existentes.
“A tecnologia que desenvolvemos e o mapa de eventos de ribossubstituição que criamos serão recursos extremamente valiosos para avançar na nossa compreensão do envelhecimento”, diz Gage, também presidente da Vi e John Adler para Pesquisa em Doenças Neurodegenerativas Relacionadas à Idade. os recursos que desenvolvemos usando este generoso prêmio da Fundação Keck para determinar os efeitos específicos de tecidos, células e genes que os eventos de ribossubstituição têm no processo de envelhecimento.”
Sobre o Salk Institute for Biological Studies:
Desvendar os segredos da própria vida é a força motriz por trás do Salk Institute. Nossa equipe de cientistas premiados e de classe mundial amplia os limites do conhecimento em áreas como neurociência, pesquisa do câncer, envelhecimento, imunobiologia, biologia vegetal, biologia computacional e muito mais. Fundado por Jonas Salk, desenvolvedor da primeira vacina segura e eficaz contra a poliomielite, o Instituto é uma organização de pesquisa independente e sem fins lucrativos e um marco arquitetônico: pequeno por opção, íntimo por natureza e destemido diante de qualquer desafio. Saiba mais em salk.edu.
Sobre a Fundação WM Keck:
Com sede em Los Angeles, a Fundação W. M. Keck foi criada em 1954 pelo falecido W. M. Keck, fundador da Superior Oil Company. A concessão de subsídios da Fundação concentra-se principalmente em esforços pioneiros nas áreas de pesquisa médica e ciência e engenharia. A Fundação também apoia o ensino de graduação e mantém um Programa de Subsídios ao Sul da Califórnia que oferece apoio à comunidade de Los Angeles, com ênfase especial em crianças e jovens. Para mais informações visite www.wmkeck.org.
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