O tratamento para o câncer de mama geralmente inclui radioterapia, que oferece boas chances de sucesso, mas com um sanãrio efeito colateral a longo prazo: toxicidade devido a  radiação que atinge o coração, causando danos ao DNA das células carda­acas sauda¡veis. Com o tempo, isso pode levar a doenças carda­acas e, eventualmente, insuficiência carda­aca.

Um novo estudo realizado por pesquisadores da Faculdade de Farma¡cia e Ciências Farmacaªuticas da Universidade Estadual de Washington sugere que uma solução preventiva pode estar no rela³gio biola³gico, o mecanismo interno de controle de tempo que nos mantanãm em um ciclo de descanso e atividade de 24 horas e regula uma ampla variedade de processos em nossos corpos.

Publicado no FASEB Journal , seu estudo usou um modelo de roedor para determinar se o rela³gio biola³gico estãoenvolvido na toxicidade carda­aca da radioterapia e poderia ser usado como parte de uma estratanãgia para reduzir essa toxicidade. Suas descobertas mostraram que, depois de receber uma dose de radiação no coração, os ratos com rela³gios biola³gicos interrompidos tiveram uma função carda­aca significativamente pior do que os ratos de controle.

Além disso, os pesquisadores demonstraram que uma protea­na conhecida como Bmal1 - que gera ritmos de 24 horas na expressão de muitos genes - desempenha um papel importante na proteção do coração contra danos relacionados a  radiação.

"Nossas descobertas sugerem que o Bmal1 serve como um biomarcador para a suscetibilidade a danos no DNA induzidos por radiação no coração", disse Shobhan Gaddameedhi, professor assistente do Departamento de Ciências Farmacaªuticas e principal autor do estudo.

Embora sejam necessa¡rias mais pesquisas, os pesquisadores esperam que um dia sua descoberta possa ser usada para melhorar os resultados do tratamento para pacientes com câncer de mama. Panshak Dakup - o primeiro autor do estudo e um Ph.D. em estudante de ciências farmacaªuticas - disseram que sua descoberta épromissora para medicina personalizada. "Por exemplo, em pacientes com câncer de mama que tem um longo hista³rico de turnos noturnos de trabalho, a expressão de protea­nas do rela³gio biola³gico, como o Bmal1, pode ser comprometida e pode ser que a radioterapia não seja a melhor opção para eles".

Dakup conduziu os experimentos para o estudo como parte de uma bolsa de estudos apoiada pela American Heart Association. Outro apoio importante para o estudo veio dos Institutos Nacionais de Saúde.

No experimento principal do estudo, Dakup analisou a função carda­aca de dois grupos de camundongos com rela³gios interrompidos, em comparação com a dos camundongos de controle. Um grupo teve uma mutação genanãtica que eliminou Per1 e Per2 - dois genes que controlam o rela³gio biola³gico principal do corpo. O segundo grupo foram camundongos do tipo selvagem que foram colocados em um esquema de turno rotativo simulado no qual os ciclos claro-escuro eram revertidos semanalmente, jogando fora os rela³gios. O grupo controle consistiu em camundongos do tipo selvagem com rela³gios biola³gicos sauda¡veis ​​que estavam em um hora¡rio de turno simulado. Todos os ratos receberam tratamento de radiação no peito, que incluiu todo o coração.

Colaborando com o professor assistente de ciências farmacaªuticas e especialista em biologia cardiovascular Zhaokang Cheng, Dakup usou a tecnologia de ecocardiografia por ultrassom para comparar a função carda­aca entre os três grupos, antes e atéseis semanas após o tratamento com radiação. Em camundongos com interrupções no rela³gio, a capacidade do coração de bombear sangue para a circulação foi comprometida devido a uma perda de elasticidade no ventra­culo carda­aco. Esses ratos também tinham mais tecido cicatricial do coração do que os controles.

Ana¡lises adicionais focaram na determinação de uma relação potencial com a protea­na biológica do rela³gio Bmal1. Os investigadores demonstraram que os na­veis de todo bmal1 24 horas foram significativamente mais baixos no rompido por rela³gio ratinhos contra ratinhos de controlo e atingiu o pico num momento posterior. Eles também descobriram que na­veis mais altos de Bmal1 estavam associados a na­veis mais baixos de dano ao DNA e vice-versa.

Finalmente, os pesquisadores descobriram que o Bmal1 interage com os genes BRCA1, BRCA2 e ATM, três genes de resposta a danos ao DNA que eles disseram serem importantes no combate aos danos ao DNA induzidos por radiação e morte celular.

"Quando o Bmal1 se liga a esses genes, ele estãopotencialmente tentando elevar ou ativar sua função contra os danos colaterais causados ​​pela radioterapia", disse Gaddameedhi.

O pra³ximo passo dos pesquisadores étestar suas hipa³teses em um modelo de ca¢ncer. Isso os ajudara¡ a identificar exatamente o mecanismo pelo qual o rela³gio biola³gico protege o coração dos danos causados ​​pela radiação. Eles poderiam então usar esse conhecimento para desenvolver novas estratanãgias de tratamento para minimizar os danos ao coração e maximizar a capacidade de matar células tumorais. Tais estratanãgias precisariam primeiro ser testadas em ensaios clínicos antes de poderem ser adotadas.