En un estudio que cambió el juego, los investigadores de UC Davis y otras organizaciones han demostrado que la enzima quinasa dependiente de ciclina 1 CDK1, que juega un papel clave en la reparación del ADN, también deja el núcleo para aumentar la producción de energía celular.irradiando células normales, el equipo demostró que CDK1 aumentó la producción de ATP, paquetes de energía celular que, en este caso, proporcionaron la fuente de alimentación necesaria para reparar el ADN dañado por la radiación.
Estos hallazgos podrían estimular el desarrollo de nuevas terapias para proteger las células sanas del daño por radiación o sensibilizar las células cancerosas a la radiación o la quimioterapia. El estudio fue publicado en línea hoy en la revista Informes de celda .
"Mostramos, por primera vez, que después de la radiación, se requiere ATP mitocondrial para la reparación del ADN", dijo el autor principal Jian-Jian Li, profesor y director de investigación traslacional en el Departamento de Oncología Radioterápica de UC Davis. "Las células necesitanpara decirle a las mitocondrias que produzcan más energía o la célula puede morir. CDK1 envía este mensaje desde el núcleo a las mitocondrias para obtener esa energía ".
Las células tienen un mecanismo de defensa incorporado que repara el daño del ADN. Sin embargo, nadie sabía cómo impulsaban esta operación. Estos nuevos hallazgos resaltan un doble papel para CDK1: proporcionar reparaciones de ADN esenciales y al mismo tiempo solicitar la energía necesaria para realizar esas reparaciones.
Este proceso también es interesante desde un punto de vista evolutivo, ya que las mitocondrias, que alguna vez fueron organismos únicos cooptados por las células hace eones, tienen su propio ADN. Con el tiempo, las células han aprendido a superar las diferencias entre el ADN nuclear y el mitocondrialpara comunicarse de manera efectiva
En el estudio, el equipo irradió células normales de mama y piel humanas, así como células de piel de ratón, y luego monitoreó la actividad de CDK1. Descubrieron que la proteína se movió rápidamente del núcleo a las mitocondrias, aumentando la producción de energía y la reparación del ADN.Cuando se bloqueó CDK1, este proceso se restringió severamente, con malas consecuencias para las células.
"Si cortamos la línea de gas", dijo Li, "la reparación del ADN es mucho menos eficiente, el ADN no se repara y la célula muere".
Este trabajo proporciona información clave sobre un mecanismo celular importante y, en última instancia, podría beneficiar a los pacientes con cáncer. Por ejemplo, el proceso de reparación del ADN podría potenciarse para proteger las células normales en pacientes que reciben radioterapia.
Pero esta nueva comprensión de la mecánica celular también podría mostrar cómo las células tumorales resisten los tratamientos de radiación. De hecho, el siguiente paso para Li será probar este mecanismo en las células cancerosas.
"¿Cómo sobreviven las células tumorales después de altas dosis de radiación?", Pregunta Li. "Deben tener una producción de energía muy fuerte para reparar ese daño".
Otros investigadores incluyeron: Lili Qin, Ming Fan, Demet Candas, Guochun Jiang, Stelios Papadopoulos y Lin Tian en UC Davis; Gayle Woloschak en la Universidad Northwestern y David J. Grdina en la Universidad de Chicago.
Esta investigación fue financiada, en parte, por los Institutos Nacionales de Salud CA152313 y la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía DE-SC0001271.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro integral de cáncer de UC Davis . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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