Durante años, los expertos en cáncer se han dado cuenta de que las células cancerosas se comportan de cierta manera como las células madre, células no especializadas que cuando se exponen a ciertas señales, pueden "diferenciarse".
Cuando una célula madre se diferencia, comienza por un camino unidireccional que dará como resultado su especialización y, finalmente, su muerte. Por ejemplo, una célula madre en el seno puede convertirse en una célula luminal, una de las "fábricas de leche" del seno."Estas células tienen una vida útil limitada. Las células cancerosas se parecen a las células madre no porque puedan convertirse en otros tipos de células, sino porque en términos de desarrollo, parecen ir en la dirección opuesta: comienzan a atravesar múltiples capas de señales de alto ybarricadas y seguir multiplicándose.
La profesora asistente Camila dos Santos del Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL está estudiando las células madre en el seno para obtener pistas sobre qué cambios ocurren cuando las células mamarias normales se vuelven cancerosas. Hoy, un equipo dirigido por dos Santos, en colaboración con el profesor Gregory Hannonde Cancer Research UK, Cambridge Institute, y el profesor asistente William Pomerantz de la Universidad de Minnesota, identifican una proteína que muestran que debe estar presente para que las células madre mamarias realicen sus funciones normales.
Cuando los investigadores eliminaron genéticamente o inhibieron químicamente la proteína, llamada BPTF, las células madre ya no pudieron mantener su estado de "renovación" y comenzaron a adquirir el carácter de células mamarias especializadas, y luego murieron.
"Eso fue muy emocionante para nosotros", dice dos Santos, "porque eso es exactamente lo que queríamos que hicieran las células de cáncer de mama. Queremos eliminar sus cualidades similares a las células madre, especialmente su capacidad de multiplicarse indefinidamente".Estamos probando la idea de que un medicamento que inhibe el BPTF podría tener el mismo efecto en las células cancerosas que en las células madre: podría hacer que se diferenciaran y luego murieran ".
Al estudiar cómo las células normales se transforman en células cancerosas, dos Santos y otros investigadores del cáncer prestan mucha atención a la expresión génica. Cada célula de la mama, incluidas las células madre, contiene el genoma humano completo. Una forma de pensar sobre lo que diferencia a una mamacélula de una célula cardíaca es que cada tipo de célula expresa diferentes subconjuntos de genes.
Lo mismo también es cierto dentro de cada órgano. En el seno, los conductos diseñados para transportar leche durante y después del embarazo están compuestos por dos tipos de células altamente especializadas y un nicho de células madre que da lugar a ambos tipos. Cada uno de estos diferenteslos tipos de células expresan diferentes grupos de genes en diferentes momentos a lo largo de la vida de un individuo.
El "tubo" hueco que forma el conducto de la leche está construido a partir de células luminales; estas están rodeadas por una capa delgada de células llamadas células mioepiteliales. Los receptores en la superficie de las células mioepiteliales están diseñados para interactuar con una hormona, la oxitocina, liberadadurante la lactancia. Esta interacción hace que las células mioepiteliales - en la capa externa de la estructura ductal - se contraigan, apretando las células luminales dentro. Esas células luminales son las fábricas de leche materna.
papel epigenético de BPTF en la exposición y ocultación de genes
BPTF, identificado por Dos Santos y sus colegas como esencial para el mantenimiento de las células madre mamarias, es una proteína con una función muy especializada. Es lo que los biólogos llaman factor de remodelación de la cromatina. La cromatina es el empaque que permite seis pies lineales de ADN en cadade nuestras células para ser comprimidas dentro del núcleo microscópico.
Con tanto ADN aplastado en un espacio tan pequeño, es lógico que expresar un gen en el "centro" del paquete requiera soltar el material de empaque para exponer ese segmento de ADN a la maquinaria que lo copia en un ARNmolécula. Esta copia es el primer paso para usar el "modelo" del gen para fabricar una proteína necesaria. Las modificaciones químicas de la cromatina, y aún más específicamente, de las proteínas histonas que proporcionan "carretes" alrededor de los cuales se enrolla el ADN.llamadas modificaciones epigenéticas.
"Ha quedado muy claro que la apertura o endurecimiento de la cromatina, para exponer u ocultar genes en nuestros cromosomas, juega un papel en la progresión del cáncer", dice dos Santos. "Por ejemplo, exponer un gen en un momento particular podríaayudar a una célula cancerosa a evitar una 'señal de alto' en una vía de crecimiento "
La investigación publicada hoy muestra que BPTF es parte de un sistema regulador que abre la cromatina y cambia la expresión génica, específicamente en las células madre mamarias. Esta apertura de la cromatina resulta crítica en la capacidad de las células madre para permanecer "inmortales"."- para dar lugar a células madre hijas que también ayudarán a mantener un tejido como el seno y sembrarlo, en diferentes momentos de la vida, con células especializadas. Por ejemplo, durante la pubertad, cuando se desarrolla el seno o durante el embarazo, cuando el pecho se prepara para producir leche.
"Ahora sabemos que las células madre mamarias dependen en gran medida del BPTF. La siguiente tarea es explorar si podemos usar esa dependencia para dirigir programas similares a las células madre en las células de cáncer de mama", dice dos Santos.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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