En cierto modo, tratar de reparar el daño cardíaco relacionado con la edad y tratar de combatir el cáncer son problemas opuestos. La capacidad de sus células cardíacas para regenerarse y proliferar en células nuevas y jóvenes se degrada a medida que envejece. Simplemente pierden su competencia endivisión celular. Las células cancerosas, por otro lado, son demasiado buenas para proliferar. No saben cuándo detenerse, y el crecimiento excesivo produce tumores.
Por supuesto, todo esto está muy simplificado, pero es el modelo básico descrito por Mark Sussman, investigador en jefe del Instituto del Corazón de la Universidad Estatal de San Diego, quien recientemente fue seleccionado por la división de Ciencias Cardiovasculares de la American Heart Association para recibir este añoPremio al Logro Distinguido.
El corazón en particular parece ser resistente al desarrollo de células cancerosas.
"¿Cuándo fue la última vez que escuchó que alguien tenía cáncer de corazón? Es casi inaudito", dijo Sussman.
Eso no es sorprendente desde un punto de vista evolutivo. Si las células del corazón cometen un grave error de transcripción durante la división celular y su ticker marca su último toque, no hay solución para el problema. Por lo tanto, tiene sentido que las células del corazón sean increíblemente cuidadosas cuando se trata de proliferar.
Sussman explicó que es esta meticulosidad lo que hace que la enfermedad cardíaca sea un problema tan insoluble. Con el tiempo, las células se queman. Su capacidad para repararse a sí mismas y generar reemplazos frescos empeora progresivamente. Para cuando alcanzas la vejez y comienzasexperimentando síntomas de enfermedad cardíaca relacionada con la edad, sus células cardíacas se están ejecutando con humos y no pueden dividirse adecuadamente en nuevas células.
"Hay una cuchilla de afeitar que equilibra el envejecimiento celular y el riesgo de cáncer", dijo.
¿Qué pasaría si pudieras usar la biotecnología para caminar por el filo de la navaja? Para usar las propiedades proliferativas y de supervivencia de las células propensas al cáncer para rejuvenecer las células progenitoras cardíacas, un tipo raro de células madre que se replica indefinidamente en nuevas células cardíacas y obtener¿dividiéndose nuevamente, sin formar tumores?
Ese es el objetivo de un brazo de la investigación de Sussman en SDSU. Sussman y sus colegas publicaron un artículo en la edición del 29 de mayo de la Revista de Química Biológica explorar los resultados de tomar una enzima, Pim, que se sabe que está asociada con el crecimiento y la supervivencia de ciertos tipos de células cancerosas, y hacer que se sobreexprese en células progenitoras cardíacas en ratones.
En las células sanas, Pim ayuda a facilitar la división de los cromosomas, una parte clave del proceso de división celular.
El gen que codifica la producción de esta enzima, PIM1, es lo que se conoce como un protooncogen. Eso significa que, por sí mismo, el gen no causa cáncer. Pero cuando se une con otro gen, Myc, los tumores sonprobable que se forme
Afortunadamente, la combinación Pim / Myc no es un problema en las células progenitoras del corazón, lo que significa que podría modificar esas células para sobreexpresar el gen PIM1 sin aumentar el riesgo de cáncer.
Eso es exactamente lo que hizo el equipo de Sussman. Modificaron las células progenitoras del corazón del ratón para sobreexpresar PIM1 en ubicaciones específicas dentro de la célula, apuntando a ubicaciones específicas con más de la enzima Pim crítica con la esperanza de que protegiera contra las enfermedades cardíacas relacionadas con el envejecimiento.
Y funcionó. En comparación con los controles, los ratones con PIM1 sobreexpresado vivieron más tiempo y mostraron una proliferación celular más fuerte. Pero curiosamente, la forma en que funcionó fue diferente dependiendo de en qué parte de la célula se sobreexpresó el gen.
Si los investigadores hicieron que PIM1 se sobreexpresara en el núcleo de la célula progenitora, vieron una mayor proliferación en nuevas células. Si sobreexpresaron el gen en una región diferente de la célula, las mitocondrias, descubrieron que la enzima inhibía el yo natural de la célula-destruir señales, haciendo que vivan más tiempo.
Una técnica mejoró la división celular, la otra evitó la muerte celular. En los humanos, dependiendo de las circunstancias individuales de una persona, uno o ambos de estos efectos podrían ayudar a restaurar sus células cardíacas a un estado más joven y saludable.
Sussman y sus colegas han replicado los resultados con tejido humano obtenido de personas cuyos corazones han fallado y que viven en un dispositivo de asistencia ventricular que bombea su sangre por ellos. El equipo de investigación está tratando de obtener fondos para realizar ensayos clínicos en humanosen donde obtienen las propias células progenitoras cardíacas del paciente, las modifican para sobreexpresar PIM1, luego las colocan nuevamente en el corazón del paciente con la esperanza de rejuvenecer el tejido y estimular el corazón para que se repare a sí mismo.
"Estamos tratando de retrasar el reloj para ver cuándo sus células tenían más potencial regenerativo", dijo Sussman. "Al comprender cómo y dónde afecta Pim a estas células, podemos crear moléculas Pim especializadas que le brindan todos los beneficios de la juventud"sin riesgo de cáncer "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de San Diego . Original escrito por Michael Price. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :