Pesquisadores japoneses interrompem sinais de crescimento do câncer ao alterar a estrutura da proteína RAF

Uma nova forma de interromper um sinal de crescimento do câncer

Pesquisadores japoneses identificaram um composto chamado Kobe3708 ao pesquisar uma biblioteca comercial com 2,5 milhões de substâncias químicas, abrindo uma possível via para tratar cânceres impulsionados por diferentes formas da proteína RAS. Em vez de atacar diretamente a RAS, o composto se liga à sua parceira de sinalização, a RAF, e altera sua estrutura, dificultando a conexão entre as duas proteínas.

O estudo, publicado na Nature Communications em 27 de agosto de 2026, descreve uma abordagem experimental que suprimiu o crescimento do câncer em modelos de laboratório e animais. Os pesquisadores também desenvolveram dois compostos relacionados, RK440 e RK447, e relataram atividade contra cânceres com mutações em KRAS, NRAS e HRAS, além de melanoma que havia se tornado resistente aos inibidores de BRAF existentes.

A colaboração envolveu um grupo liderado pelo professor Fumi Shima, então na Faculdade de Medicina da Universidade de Kobe, junto a pesquisadores de outros departamentos da Universidade de Kobe, do RIKEN e do Instituto de Pesquisa de Radiação Síncrotron do Japão. O anúncio da pesquisa da Universidade de Kobe descreve a estratégia como uma alteração da estrutura da RAF para interromper a mensagem que ela recebe da RAS.

Os resultados são pré-clínicos, ou seja, vêm de experimentos realizados antes de testar um tratamento em pessoas. Para os pacientes, o avanço imediato é uma nova direção para a pesquisa de medicamentos. A equipe planeja aprimorar os compostos e realizar testes detalhados de segurança e eficácia; não foi informada uma data para os ensaios clínicos em humanos.

Por que a RAS é um alvo tão difícil

As proteínas RAS funcionam como interruptores moleculares que ajudam as células a decidir quando crescer e sobreviver. Elas alternam entre um estado ativo, ligado a uma molécula chamada GTP, e um estado inativo, ligado ao GDP. Certas mutações mantêm os sinais de crescimento ativos quando deveriam diminuir ou parar.

O estudo estima que mutações na RAS estejam presentes em aproximadamente 25% dos cânceres humanos, incluindo cerca de 90% dos cânceres de pâncreas e 45% dos cânceres colorretais. Em termos simples, os números correspondem a aproximadamente um em cada quatro cânceres, considerando todos os tipos, em comparação com nove em cada dez cânceres de pâncreas.

KRAS, NRAS e HRAS são membros da família RAS. Mutações diferentes alteram essas proteínas de maneiras distintas, o que torna um medicamento desenvolvido para uma mutação específica inadequado para muitos outros cânceres. Por isso, os pesquisadores buscaram um ponto do processo de sinalização do qual várias formas de RAS dependem.

A RAF oferece esse ponto de contato. A RAS ativa se liga a uma região da RAF chamada domínio de ligação à RAS, ou RBD, ajudando a ativar uma cadeia de proteínas que transmite instruções de crescimento pela célula. Interromper essa conexão pode bloquear a cadeia em diversas variantes da RAS.

Alterar a proteína que recebe o sinal, não quem o envia

O Kobe3708 se liga a um componente específico da CRAF, um dos membros da família RAF. Esse componente é um aminoácido cisteína na posição 95, conhecido como Cys95. O composto forma ali uma ligação covalente, uma ligação química em que os átomos compartilham elétrons.

A Cys95 fica distante da superfície onde a RAS normalmente se conecta. A ligação do Kobe3708 nesse local separado altera a estrutura da RAF, e essa mudança estrutural chega à região de contato com a RAS. Com isso, a proteína alterada perde parte da capacidade de receber o sinal de crescimento.

Os cientistas chamam isso de efeito alostérico: uma molécula se liga a um ponto da proteína e altera o que acontece em outro lugar. Uma comparação simples seria entortar uma parte de um conector para que seu plugue deixe de encaixar corretamente. O composto altera a estrutura que recebe o sinal, em vez de bloquear diretamente a conexão.

O artigo da Nature Communications explica por que essa abordagem interessou à equipe. A superfície de contato direto entre a RAF e a RAS é relativamente lisa, o que dificulta encontrar uma pequena molécula química que se ligue a ela e bloqueie a interação. Um ponto de ligação separado oferece outra forma de interferir na mesma conexão.

Como os computadores reduziram a lista de 2,5 milhões de candidatos

Os pesquisadores usaram aprendizado ativo para pesquisar a biblioteca química. Nesse processo, um sistema computacional aprende com as estruturas e propriedades químicas e com resultados experimentais existentes, e então ajuda a selecionar candidatos promissores para investigação adicional.

A busca foi diferente de tentar encaixar cada composto em um modelo computacional de um bolsão conhecido na proteína. Segundo o artigo, a triagem não usou informações estruturais da RAS nem da RAF. A equipe também excluiu candidatos virtuais parecidos com seus inibidores anteriores da RAS, em busca de substâncias com estruturas diferentes.

Em seguida, experimentos de laboratório testaram se os compostos selecionados interrompiam a conexão entre RAS e RAF. O Kobe3708 reduziu o crescimento de células modificadas para depender de uma mutação ativa na HRAS, enquanto células impulsionadas por uma forma encurtada e independentemente ativa da RAF foram menos afetadas. Essa RAF encurtada não tinha o domínio de ligação à RAS.

Em um experimento de ligação separado, o Kobe3708 reduziu a interação entre a HRAS com a mutação G12V e o domínio de ligação da CRAF, com um IC50 de 7,62 micromolar. IC50 é a concentração necessária para reduzir pela metade uma atividade medida. Nesse caso, a medição se referia à ligação entre proteínas em um ensaio experimental.

Testes estruturais identificaram o ponto de ligação

Experimentos de ressonância magnética nuclear ajudaram os pesquisadores a identificar a qual proteína o Kobe3708 se ligava. Os sinais da proteína HRAS testada pouco mudaram quando o composto foi adicionado, enquanto os sinais do domínio de ligação da CRAF mudaram, direcionando a atenção para a RAF.

A cristalografia de raios X ajudou a revelar a ligação em detalhes estruturais. A equipe usou as linhas de luz BL38B1 e BL45XU na instalação síncrotron SPring-8, no Japão, onde raios X intensos permitem investigar estruturas moleculares.

Inicialmente, os cientistas não conseguiram obter cristais adequados do domínio de ligação comum da CRAF combinado com o Kobe3708. Em vez disso, usaram um domínio de ligação modificado que combinava características da CRAF e da BRAF, mantinha um comportamento de ligação semelhante e era mais fácil de cristalizar. A estrutura mostrou a ligação química entre o Kobe3708 e a Cys95.

Outros experimentos testaram a importância desse local. Quando os pesquisadores substituíram a Cys95 por outro aminoácido, o composto perdeu a capacidade de se ligar e interromper a ligação à RAS nos ensaios. O artigo completo arquivado também descreve experimentos com células cancerosas portadoras de KRAS G12V nos quais o Kobe3708 se ligou à CRAF das próprias células e interrompeu a interação entre RAS e RAF.

O que os testes em 66 linhagens de células cancerosas revelaram

O Kobe3708 foi testado em 66 linhagens de células cancerosas, incluindo 21 com mutações na RAS e 45 com RAS do tipo selvagem. Tipo selvagem significa que o gene não tem as mutações em questão; um câncer com RAS do tipo selvagem ainda pode depender de uma sinalização excessiva da RAS.

Em condições de baixa concentração de soro, os valores de IC50 relatados para a inibição do crescimento foram de 2,14 micromolar no grupo com mutações na RAS e de 3,70 micromolar no grupo com RAS do tipo selvagem. O soro fornece fatores de crescimento e outras substâncias que influenciam o comportamento das células em cultura.

Portanto, nas condições testadas, a concentração associada à redução do crescimento pela metade foi cerca de 42% menor no grupo com mutações na RAS. Com concentrações normais de soro, os valores correspondentes foram de 4,66 e 6,04 micromolar. Os resultados mostram tanto uma maior sensibilidade no grupo com mutações quanto uma mudança na resposta quando as condições de cultura foram alteradas.

A equipe também mediu proteínas mais adiante na cadeia de sinalização do crescimento. O Kobe3708 reduziu a ativação de MEK, ERK e RSK nas células testadas com mutações ativas na RAS. Essas proteínas transmitem os sinais adiante dentro da célula; por isso, medir sua atividade ajudou a relacionar os efeitos sobre o crescimento à interrupção da via RAS e RAF.

O estudo relata supressão de tumores em modelos pré-clínicos, incluindo experimentos com animais, e atividade contra alguns cânceres impulsionados pela RAS do tipo selvagem. RK440 e RK447, desenvolvidos a partir do Kobe3708, ampliaram a investigação para além do composto químico inicial.

Por que o melanoma resistente é importante

Os pesquisadores também testaram a abordagem em melanoma com a mutação BRAF V600E que havia adquirido resistência aos inibidores de BRAF. Resistência adquirida significa que o câncer se torna menos responsivo a um medicamento após o tratamento, permitindo que volte a crescer.

A BRAF pertence à família de proteínas RAF. Medicamentos que têm como alvo a BRAF anormal podem interromper a sinalização de crescimento, mas as células cancerosas resistentes podem restaurar a atividade por meio de vias que envolvem a RAS. O estudo descreve como a retomada da interação entre RAS e RAF pode ajudar a reativar o sinal subsequente.

O Kobe3708 e seus derivados têm como alvo a conexão necessária para essa reativação. Os pesquisadores relataram a supressão do crescimento de tumores em modelos de melanoma resistente ao impedir a retomada da sinalização da RAS. Isso dá à abordagem uma possível segunda aplicação, além dos cânceres inicialmente impulsionados por mutações na RAS: combater uma via pela qual outro câncer escapa do tratamento.

O anúncio de 28 de agosto do RIKEN destaca as duas áreas de atividade: cânceres com diferentes mutações na RAS e melanoma resistente aos inibidores de BRAF. O anúncio foi publicado um dia depois do artigo científico.

Como o estudo se encaixa no desenvolvimento de medicamentos contra a RAS

O estudo situa essa estratégia ao lado do desenvolvimento de medicamentos que têm como alvo direto mutações específicas da RAS. Ele cita o sotorasibe e o adagrasibe, aprovados pela Administração de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA) em 2021 e 2022, respectivamente, para adultos com câncer de pulmão de não pequenas células com mutação KRAS G12C, localmente avançado ou metastático.

Segundo o artigo, a KRAS G12C corresponde a aproximadamente 10% dos cânceres com mutações na RAS. Outras variantes, incluindo G12D, G12V e G13D, são frequentes em cânceres de pâncreas e colorretais. Pesquisadores também estão desenvolvendo medicamentos contra outras mutações e grupos mais amplos de proteínas KRAS.

As datas mostram a evolução dos medicamentos para uma mutação específica até essa estratégia experimental:

• 2021: A FDA aprovou o sotorasibe para o grupo especificado de pacientes com câncer de pulmão com mutação KRAS G12C.
• 2022: A FDA aprovou o adagrasibe para esse subtipo molecular de câncer de pulmão avançado.
• 27 de agosto de 2026: A Nature Communications publicou o estudo que descreve o Kobe3708 e seus derivados.
• 28 de agosto de 2026: O RIKEN publicou seu anúncio sobre a abordagem que altera a estrutura da RAF.

Os novos compostos buscam ampliar o alcance do tratamento ao atuar sobre uma proteína receptora compartilhada por vários sinais da RAS. Isso difere de desenvolver uma substância química em torno de uma única versão alterada da própria RAS e explica por que os pesquisadores testaram diferentes mutações na RAS e cânceres com RAS do tipo selvagem.

Os próximos passos são testar a segurança e aprimorar os compostos

Os pesquisadores fizeram uma triagem inicial de segurança que avaliou 50 alvos testados com frequência. O Kobe3708 produziu no máximo 20% de inibição na maioria deles, enquanto um receptor de serotonina chamado 5-HT2B apresentou 49% de inibição na concentração de um micromolar. Esse resultado relativo ao receptor indica uma interação específica a ser investigada em testes de segurança adicionais.

O artigo também descreve uma ligação adicional à CRAF em concentrações experimentais substancialmente mais altas. A 50 micromolar, alterações no deslocamento da proteína em um gel analítico sugeriram ligação a locais de cisteína além da Cys95. Entender quais proteínas e locais são afetados por esses compostos fará parte do aprimoramento de sua química.

A Universidade de Kobe afirma que a equipe pretende aprimorar os compostos e examinar sua segurança e eficácia em maior detalhe. O desafio prático é transformar a interrupção observada da sinalização do câncer em um medicamento que alcance os tumores em concentrações úteis, mantendo os efeitos sobre os tecidos saudáveis dentro de limites aceitáveis.

O principal resultado é uma nova forma de interferir em uma conexão difícil entre proteínas: ligar-se longe da superfície de contato, alterar a estrutura da RAF e interromper a mensagem da RAS. Kobe3708, RK440 e RK447 são pontos de partida experimentais para esse trabalho.

Principais pontos

• Pesquisadores identificaram o Kobe3708 por meio de uma busca assistida por computador em 2,5 milhões de compostos.
• O composto se liga à CRAF na Cys95 e altera sua estrutura, interrompendo sua conexão com a RAS.
• Kobe3708 e seus derivados RK440 e RK447 apresentaram atividade em modelos pré-clínicos envolvendo várias mutações na RAS.
• O estudo também relatou supressão de tumores em modelos de melanoma resistente aos inibidores de BRAF.
• A pesquisa foi publicada na Nature Communications em 27 de agosto de 2026. Estão previstos o desenvolvimento adicional dos compostos e testes de segurança.