O ponto de verificação de danos ao DNA G2/M: ATR, CHK1 e WEE1
Antes de entrar na mitose, uma célula verifica se a replicação do DNA foi concluída e se não restam quebras não reparadas. Este ponto de verificação G2/M mantém a quinase mitótica CDK1-ciclina B inativa até que o genoma esteja pronto. Os tumores que perderam o p53 dependem fortemente desse controle, e é por isso que ele se tornou um alvo de drogas.
Resposta Rápida
Antes de entrar na mitose, uma célula verifica se a replicação do DNA foi concluída e se não restam quebras não reparadas. Este ponto de verificação G2/M mantém a quinase mitótica CDK1-ciclina B inativa até que o genoma esteja pronto. Os tumores que perderam o p53 dependem fortemente desse controle, e é por isso que ele se tornou um alvo de drogas.
Contra o que o ponto de verificação protege
Entrar na mitose com cromossomos replicados incompletamente ou quebrados leva à segregação incorreta, fragmentos de cromossomos e morte celular por catástrofe mitótica. O ponto de verificação G2/M existe para evitar esse resultado.
Ele integra dois tipos de sinal: quebras francas de cadeia dupla, detectadas principalmente através de ATM, e estresse de replicação ou quebras ressecadas, detectadas através de ATR.
O Circuito de Sinalização Central
ATM e ATR fosforilam as quinases efetoras CHK2 e CHK1. Estes, por sua vez, inibem as fosfatases CDC25, que são necessárias para ativar o CDK1, e promovem a atividade da quinase WEE1, que adiciona um fosfato inibitório ao CDK1.
O resultado final é que a CDK1-ciclina B permanece inativa, a ciclina B permanece fora do núcleo e a entrada mitótica é bloqueada até que o reparo seja concluído.
A Contribuição da p53
p53 não é necessário para iniciar a parada G2/M, mas ajuda a tornar a parada durável induzindo p21 e outros alvos que mantêm a atividade de CDK baixa durante horas ou dias.
Células sem p53 funcional ainda podem parar em G2/M de forma aguda, mas elas lutam para manter o bloqueio e impor uma parada G1 estável, mudando sua dependência para o circuito ATR-CHK1-WEE1.
Transformando a dependência em um alvo
Os inibidores de WEE1 (adavosertib), ATR (ceralasertib, elimusertib) e CHK1 são projetados para abolir a parada G2/M em células tumorais que já estão carregando danos ou estresse de replicação, forçando-as a uma mitose letal.
Esses agentes ainda são investigativos na maioria dos contextos, e seus efeitos dependem do nível de estresse de replicação do tumor e de sua capacidade de ponto de verificação restante.
Lendo um Relatório nesta Área
Alterações em ATM, ATR, CHEK1, CHEK2 ou genes que aumentam o estresse de replicação são algumas vezes enquadradas como preditivas do benefício do inibidor de checkpoint. A evidência de apoio é desigual entre os tipos de tumores e classes variantes.
A zigosidade, seja uma alteração germinativa ou somática, e o contexto funcional, todos afetam o significado, de modo que a descoberta de um gene de ponto de verificação é um sinal de pesquisa e não uma decisão por si só.
Principais conclusões
- ·O ponto de verificação G2/M mantém a CDK1-ciclina B inativa até que o DNA seja reparado e replicado.
- ·Sinal ATM/ATR através de CHK1/CHK2 para inibir CDC25 e ativar WEE1.
- ·tumores deficientes em p53 são mais dependentes deste ponto de verificação.
- ·Os inibidores WEE1, ATR e CHK1 exploram essa dependência e permanecem em investigação.
Coloque esses genes no contexto da via
Perguntas frequentes
Qual é a ideia chave no ponto de verificação de danos ao DNA G2/M: ATR, CHK1 e WEE1?
Antes de entrar na mitose, uma célula verifica se a replicação do DNA foi concluída e se não restam quebras não reparadas. Este ponto de verificação G2/M mantém a quinase mitótica CDK1-ciclina B inativa até que o genoma esteja pronto. Os tumores que perderam o p53 dependem fortemente desse controle, e é por isso que ele se tornou um alvo de drogas.
O que deve ser mantido com o resultado ou mecanismo?
Sinal ATM/ATR através de CHK1/CHK2 para inibir CDC25 e ativar WEE1. Os tumores deficientes em p53 são mais dependentes deste ponto de verificação. Os inibidores WEE1, ATR e CHK1 exploram essa dependência e permanecem em investigação.
Referências
- 1Controle do ciclo celular no câncer. Nature Reviews Biologia Celular Molecular, 2021. PubMed
- 2A resposta ao dano ao DNA na biologia humana e nas doenças. Natureza, 2009. PubMed
- 3ATM e a resposta a danos no DNA. Genes e Desenvolvimento, 2013. PubMed
- 4O ciclo celular, desenvolvimento e terapia do câncer. Relatórios de Biologia Molecular, 2022. PubMed
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