Más de la mitad de los pacientes con cáncer se someten a radioterapia, en la cual altas dosis de radiación están dirigidas al tejido enfermo para matar las células cancerosas. Pero debido a un fenómeno conocido como efecto espectador inducido por la radiación RIBE, en el cual las células irradiadas pierden señales químicasque pueden recorrer cierta distancia para dañar las células sanas no expuestas, muchos sufren efectos secundarios como pérdida de cabello, fatiga y problemas de la piel. Este efecto secundario también puede hacer que las células específicas sean resistentes al tratamiento con radiación, sugiere una investigación.
Un nuevo estudio de CU Boulder, publicado en la revista Naturaleza , arroja nueva luz sobre el mecanismo preciso detrás de RIBE, identificando tanto una proteína liberada por las células irradiadas como la vía que se necesita para influir en las sanas. En última instancia, los investigadores esperan que pueda conducir a un medicamento que los pacientes puedan tomar antes del tratamiento de radiación.
"La inhibición de RIBE permitiría a los médicos matar dos pájaros de un tiro", dijo el autor principal Ding Xue, profesor de biología molecular, celular y del desarrollo en CU Boulder, que colaboró con colegas en China, Taiwán y Japón para el estudio."Podríamos minimizar los malos efectos de la radioterapia sobre las células sanas espectadoras y, al mismo tiempo, mejorar la destrucción de las células cancerosas por la radioterapia".
Nueve años en la fabricación, el estudio utilizó un gusano translúcido de 1,000 células llamado C. elegans , como modelo para estudiar el efecto del espectador en acción.
Primero, para asegurarse de que ocurrió RIBE C. elegans , los investigadores expusieron una población de gusanos a la radiación, luego tomaron un medio secretado por el C. elegans células y bañado sano C. elegans en él. Los animales que alguna vez estuvieron sanos comenzaron a mostrar un aumento en la muerte de embriones y otros signos de RIBE.
Los investigadores trataron sistemáticamente el medio con agentes diseñados para destruir proteínas, ADN y ARN, a fin de determinar cuál puede ser un compuesto clave en juego en RIBE. Cuando el medio fue tratado con una proteasa, que descompone las proteínas, C. elegans expuesto a él no mostró signos de RIBE.
Una vez que los investigadores descubrieron que el agente que causaba RIBE era una proteína, utilizaron una técnica llamada espectrometría de masas para establecer qué proteínas presentes en el medio estaban en juego. Una proteína llamada CPR-4 - the C. elegans la versión de una proteasa humana llamada catepsina B surgió como el principal candidato. Se sabe que la catepsina B es un biomarcador en varios tipos de cáncer.
Luego, los investigadores estudiaron qué vía biológica permitía que la CPR-4 señalara cambios en las células sanas que nunca estuvieron expuestas a la radiación. Identificaron una vía mediada por el receptor del factor de crecimiento similar a la insulina DAF-2.
Para confirmar estos hallazgos, irradiaron las cabezas de C. elegans quien carecía del gen que codifica para CPR-4 o carecía del gen que codifica para el receptor del factor de crecimiento similar a la insulina DAF-2. El efecto espectador se atenuó, con células en otras partes del cuerpo que se mantenían sanas.
El estudio también encontró que un gen supresor de tumores llamado P53 puede estar en juego en RIBE, lo que hace que las células produzcan más de la proteína CPR-4 dañina cuando una célula está expuesta a la radiación.
"Este es básicamente el primer estudio exhaustivo para identificar el factor y los mecanismos detrás de este efecto de espectador inducido por la radiación en animales", dijo Xue, quien espera trabajar en el futuro con otros investigadores para identificar otros factores y mecanismos RIBE y ayudar a desarrollarmedicamentos que los inhiben.
"Estamos entusiasmados con estos hallazgos y creemos que podrían tener amplias implicaciones para los pacientes y para otras áreas importantes como la protección radiológica y la seguridad radiológica", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Original escrito por Lisa Marshall. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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