na última década tem visto avanços notáveis nos campos da proteômica e genômica. Além dos avanços técnicos básicos que levaram a um aumento do volume de dados de alta qualidade, esta revolução “-omics” também começou a fornecer alguns insights interessantes sobre a diversidade de processos que regulam a tumorigénese em muitos tipos diferentes de cancros humanos. Os grandes roteiros de expressão genética e proteica produzidos por estes métodos muitas vezes podem ser usados para classificar cancros ou prever a resposta a certos tipos de tratamentos. No entanto, eles muitas vezes não conseguem identificar específicos reguladores que podem servir como alvos promissores para a próxima geração de quimioterapia, em grande parte porque muitos dos principais “druggable” classes de proteínas são enzimas que são regulados, tanto ao nível da transcrição e da tradução e do nível de atividade da enzima. Assim, muitos métodos “-omicos” agora comuns não fornecem informações sobre a regulação dinâmica de uma dada enzima ou família de enzimas durante as muitas fases do desenvolvimento do câncer. Nesta edição de PNAS, Shields et al. (1) Utilizar um método relativamente novo denominado “Proteómica baseada na actividade” para identificar uma proteína com actividade da serina hidrolase que é um regulador essencial do crescimento das células tumorais. Usando esta abordagem funcional, os autores foram capazes de identificar um alvo enzimático específico que pode servir como um alvo valioso para o desenvolvimento de medicamentos anticancerígenos.

O campo da Proteómica baseada na actividade ou Proteómica química emergiu como uma alternativa aos métodos proteómicos padrão, que fornecem principalmente informação sobre a abundância global de proteínas (para análises, ver ref. 2–4). A abordagem proteômica baseada na atividade faz uso de pequenas sondas moleculares que se ligam às enzimas de uma maneira dependente da atividade, permitindo assim tanto quantificação da dinâmica da regulação enzimática e isolamento direto e identificação dos alvos de interesse (Fig. 1). Com o desenvolvimento de muitas novas classes de sondas (2), bem como novas classes de etiquetas de afinidade e fluorescentes (5), o perfil proteico baseado em atividade (ABPP) tem encontrado crescente uso na identificação dos principais reguladores de doenças humanas. Em particular, uma série de exemplos elegantes recentes demonstram o valor da ABPP na identificação de Reguladores interessantes da progressão do câncer (4, 6-8).Proteómica baseada na actividade ou análise de perfis proteicos à base de actividade (ABPP). Neste exemplo, Amostras de tecido tumoral são rotuladas com uma sonda baseada em atividade (ABP) que contém um grupo de fluorofosfonato reativo. Após a rotulagem das enzimas alvo( Neste caso as hidrolases de serina), as proteínas rotuladas são separadas por SDS/PAGE, e os níveis de atividade relativos são determinados pela intensidade da rotulagem da sonda. Alvos potencialmente interessantes são identificados como tendo aumentado ou reduzido os níveis de atividade em amostras de tumor. Alvos marcados são isolados por purificação de afinidade através da etiqueta da sonda e identificados por espectrometria de massa.

no estudo por Shields et al. (1) nesta questão, os autores utilizaram uma sonda de largo espectro de serina hidrolase para traçar o perfil dos tecidos do cancro pancreático humano. Estes esforços levaram à identificação de uma proteína denominada proteína de ligação do retinoblastoma 9 (RBBP9) que tinha elevada actividade hidrolase em 40% dos tecidos tumorais analisados. Curiosamente, esta proteína tinha sido identificada anteriormente como uma proteína de ligação do retinoblastoma (Rb) e não tinha actividade enzimática conhecida (9). Estudos anteriores sobre a função desta proteína sugeriram que a sua sobreexpressão confere resistência aos efeitos do TGFß na supressão do crescimento celular. No entanto, estes efeitos na sinalização do TGFß foram considerados como o resultado direto da ligação do RBBP9 ao Rb, levando ao lançamento do fator de iniciação da tradução eucariótica 1 (EIF-1). Em seu estudo atual, Shields et al. mostrar que a RBBP9 tem actividade da serina hidrolase e, mais importante, que esta actividade enzimática é necessária para os efeitos transformadores desta proteína nas células cancerígenas. A perda de actividade da hidrolase por mutação da serina do local activo (identificada pela homologia a outras hidrolases da serina) ou a redução da proteína mediada pelo RNAi leva a um aumento da fosforilação do Smad 2/3, a uma diminuição na expressão de moléculas de adesão, como a e-cadherina, e a uma redução subsequente do crescimento tumoral. Além disso, os autores acham que os níveis de atividade RBP9 são elevados em uma série de outros cancros humanos, sugerindo que a inibição desta atividade hidrolase pode ter amplos efeitos supressivos do tumor, tornando-se um alvo potencialmente valioso para o desenvolvimento de medicamentos anticancerígenos.

em níveis múltiplos, o estudo por Shields et al. demonstra o poder da abordagem ABPP. Em primeiro lugar, esta abordagem permitiu a identificação de uma atividade enzimática em uma proteína mostrada como funcionando na regulação da sinalização do crescimento celular. Utilizando a abordagem ABPP, foi possível monitorizar a dinâmica de regulação desta actividade enzimática sem a necessidade de identificar um substrato nativo e estabelecer um ensaio in vitro. Em segundo lugar, os níveis de expressão do RBBP9 foram equivalentes tanto nos tecidos normais como nos de cancro, sugerindo que a actividade enzimática conduz a contribuição funcional desta proteína para o crescimento das células tumorais. Assim, nenhum dos métodos genômicos ou proteômicos atuais seria capaz de identificar este alvo como um regulador chave da doença.

naturalmente, muitas perguntas sobre o papel mecanicista exato do RBBP9 permanecem. Mais importante, quais são os substratos nativos desta enzima? A enzima hidrolisa os seus substratos? Qual é a consequência da hidrólise do substrato? Como é que o processamento do substrato conduz à regulação da sinalização Smad2/3? Será interessante ver se o RBBP9 pode ser rapidamente inibido por pequenas moléculas para que possa ser validado como um alvo de drogas potencialmente viável usando modelos de ratos mais avançados de cancro humano. As respostas a estas perguntas serão certamente dadas graças à disponibilidade de sondas baseadas em actividades.