Reparo de DNA: Os 5 Sistemas Principais
Por Que o DNA é Constantemente Danificado
Principais Fontes de Lesão:
- Erros de Replicação: ~1 por 10⁹bp (DNA Pol ε + δ = Alta Fidelidade)
- ROS Endógenos: 8-oxo-G, AP Sites
- Radiação UV: CPDs (Ciclobutano), 6-4PPs
- Agentes Alquilantes: Cisplatina, N7-Metilguanina, O⁶-Metilguanina
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Os 5 Sistemas de Reparo
1. BER (Base Excision Repair): ``` DNA Glicosilase (OGG1 p/ 8-oxoG, UNG p/ Uracila, MUTYH p/ A:8-oxoG) → Remove Base → AP Site APE1 → Cliva Backbone 5' → 5'-dRP Flap Pol-β → 1 nt (Short Patch) OU Pol-δ/ε + FEN1 → Flap Removido (Long Patch) Ligase III-XRCC1 → Lacuna Fechada ```
2. NER (Nucleotide Excision Repair): ``` GGR: XPC/HR23B + DDB1/DDB2 → Reconhece Aduto Volumoso/Distorção TCR: RNA Pol II Parada → CSB + CSA → Recruta NER ↓ TFIIH (XPD Helicase) + XPA + RPA → Abre ~27-30 nt XPF/ERCC1 (5'), XPG (3') → Excisão de 25-30 nt (Contendo a Lesão) Pol-δ/ε + PCNA + RFC → Síntese, Ligase I → Fechamento ```
- Xeroderma Pigmentoso: Deficiência em Genes XPA-XPG → NER Inativo → UV → Ca Cutâneo Precoce
3. MMR (Mismatch Repair): ``` MutSα (MSH2+MSH6): Reconhece Mismatch de 1nt G:T, A:C MutSβ (MSH2+MSH3): IDLs (Loops de Inserção/Deleção) ↓ MutLα (MLH1+PMS2): Endonuclease → Nick na Fita Errada (Via PCNA/RFC Distingue) Exo1 → Excide Fita com Erro Pol-δ + PCNA → Preenche; Ligase I → Fecha ```
4. NHEJ (Rápido, Propensa a Erros): ``` Ku70/Ku80 → Liga Extremidades do DSB Rapidamente DNA-PKcs (PI3K-Like) → Sinaliza + Recruta Artemis/Pol μ/λ Ligase IV-XRCC4-XLF → Une Extremidades (Às Vezes com Perda de Bases = Erro) = Risco de Translocações (Ex: BCL2/IGH t(14;18) = Linfoma Folicular) ```
5. HR (Preciso, S/G2): ``` MRN Complexo + CtIP → Ressecção 5' → 3' ssDNA RPA → Cobre ssDNA → BRCA1+PALB2 → Troca RPA→RAD51 BRCA2 → Nucleofilamento de RAD51 → Busca Homóloga → Invasão D-Loop → Síntese → Resolução (BLM+Topo IIIα+RMI1/2) ```
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BRCA1/2 e Letalidade Sintética com PARP Inibidores
O Princípio de Letalidade Sintética: ``` Célula Normal: BRCA1/2 Intactos → HR Funcional → SSBs → BER; DSBs → HR Célula BRCA1/2 Deficiente: Apenas NHEJ e BER → Mais SSBs → DSBs em S
PARP Inibidor (Olaparib): Liga PARP1 no SSB → PARP "Trapeado" → DSB na Replicação → Sem BRCA2 = Sem HR → Morte Seletiva da Célula Tumoral BRCA-Mutada [Células BRCA Normais: Sobrevivem (HR Disponível)] ```
**SOLO-2 Trial (Pujade-Laurain F, *NEJM*, 2017)**:
- Olaparib Manutenção em Ovário Platina-Sensível, BRCA1/2 Germline Mut
- SLP: 19,1 vs. 5,5m (HR 0,30; p < 0,001)
- = Redução de 70% no Risco de Progressão
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MSI-H/dMMR: O Biomarcador Pan-Tumoral
Por Que MSI-H é Immunogênico: ``` MMR Defeituoso → Mismatches e IDLs Não Reparados → Microsatélites Instáveis (Expansão/Contração) → MSI-H → Hipermutação Tumoral (TMB > 10 Mut/Mb) → Mais Neoantigênios → Mais Células T Tumorais → Responsivos a Bloqueio PD-1/PD-L1 ```
Pembrolizumabe Pan-Tumor (FDA 2017):
- 1ª Aprovação FDA Agnóstica de Tecido (Qualquer Tumor MSI-H/dMMR)
- ORR ~40% em Tumores Sólidos MSI-H Pré-Tratados
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Referências
- Hoeijmakers JH. "Genome maintenance mechanisms for preventing cancer." *Nature.* 2001;411(6835):366–374.
- Pujade-Lauraine E, et al. "Olaparib tablets as maintenance therapy in patients with platinum-sensitive, relapsed ovarian cancer and a BRCA1/2 mutation." *J Clin Oncol.* 2017;35(32):3651–3658.
- Kinzler KW, Vogelstein B. "Lessons from hereditary colorectal cancer." *Cell.* 1996;87(2):159–170.
- Lord CJ, Ashworth A. "PARP inhibitors: synthetic lethality in the clinic." *Science.* 2017;355(6330):1152–1158.
- Marabelle A, et al. "Efficacy of pembrolizumab in patients with noncolorectal high microsatellite instability/mismatch repair–deficient cancer." *J Clin Oncol.* 2020;38(1):1–10.
- Roy R, et al. "BRCA1 and BRCA2: different roles in a common pathway of genome protection." *Nat Rev Cancer.* 2012;12(1):68–78.