O projeto do físico Marcelo Boareto foi divido em duas partes, a primeira a fim de desenvolver um modelo matemático que descrevesse o processo de sinalização celular Notch, já a segunda parte, dedicou-se a entender como esse sistema atuava em situações mais específicas, como a criação de vasos sanguíneos para alimentar células tumorais. Seu objetivo inicial era estudar a importância da proteína-ligante Jagged, pouco analisada na literatura, e depois, entender o quão influente ela é em processos celulares, como o de angiogênese, ou criação de novos vasos sanguíneos.

A comunicação entre as células é muito importante para a sua diferenciação durante o desenvolvimento embrionário. A sinalização ocorre por meio de ligantes e receptores, que são proteínas instaladas na membrana das células e que permitem a comunicação através de sistemas como o Notch. Existem cerca de sete outros sistemas de sinalização celular, em que o ligante costuma ser solúvel no meio e podendo agir em células distantes da fonte, porém o Notch atua de maneira diferente. Neste processo, as células necessitam estar em contato, e há dois tipos de ligantes que agem de maneiras opostas. O ligante Delta, que é o mais relatado na literatura, atua através da ‘inibição lateral’, ou seja, uma célula inibe a outra a apresentar o mesmo comportamento. Já o ligante Jagged, objeto de maior estudo de Boareto, age por meio da ‘indução lateral’, em que uma célula induz a outra a apresentar o mesmo comportamento.

Em sua tese de doutorado, Boareto desenvolveu um modelo matemático que incluísse não só o ligante Delta, mas também o Jagged, que ele acreditava que tivesse grande importância no sistema Notch aplicado em processos nas células tumorais. Um deles seria a angiogênese, que cria vasos sanguíneos para alimentar e manter a célula tumoral. Sabe-se que as células cancerígenas desenvolvem-se mais rapidamente que as normais, por isso necessitam de mais nutrientes e oxigênio para manter-se.

Outra aplicação desse sistema, em que o ligante Jagged também é ativo, e que se relaciona com o crescimento tumoral, é na dinâmica da metástase. Através da sinalização via Jagged, as células conseguem se locomover em grupos, ao invés de se locomoverem sozinhas. Quando isso ocorre, as possibilidades das células tumorais se instalarem em órgãos distantes do tecido original aumentam.

O Jagged é importante em vários aspectos do crescimento e manutenção do câncer, como a indução de novos vasos sanguíneos e colonização de outros órgãos. A equipe que Marcelo Boareto trabalha estudou saídas que podem ajudar no combate à progressão do tumor. “Sobre angiogênese, nossos modelos sugerem que inibir o Jagged, ou mesmo potencializar seu efeito, poderia interromper o crescimento tumoral por falta de nutrientes. No primeiro caso, poucos vasos sanguíneos seriam criados ao redor do tumor, já no segundo, um crescimento excessivo de vasos com pouca perfusão, ineficientes, seria gerado”.

Para combater a metástase, segundo o pesquisador, o mais recomendável seria tentar inibir o efeito do Jagged, o que diminuiria a capacidade do tumor de colonizar novos órgãos. Entender a importância e o funcionamento deste ligante pouco estudado tornou-se importante para ajudar no combate ao câncer, já que ele é primordial para a progressão da doença.