Algunos científicos han planteado la hipótesis de que los cambios que promueven el tumor en las células durante el desarrollo del cáncer, particularmente un cambio epigenético que involucra la metilación del ADN, surgen de las células rebeldes que escapan de un proceso de deterioro celular natural llamado senescencia. Ahora, los investigadores del Centro de Cáncer Kimmel de Johns Hopkinsdemostró que, en cambio, los estados epigenéticos asociados con el tumor evolucionan de manera errática durante las primeras etapas del desarrollo del tumor, y finalmente seleccionan un subconjunto de genes que experimentan la mayoría de los cambios durante el envejecimiento normal y el desarrollo temprano del tumor.
El trabajo, publicado en la edición del 12 de febrero de célula cancerosa , puede ayudar a refinar los marcadores biológicos del riesgo de cáncer. La detección de estos genes puede ayudar a estratificar, para cada grupo de edad, a las personas con mayor riesgo de desarrollar cáncer, dicen los autores.
"El envejecimiento es probablemente el principal factor de riesgo para los cánceres más comunes", dice el coautor Stephen Baylin, MD, Virginia y Daniel K. Ludwig Profesor de Investigación del Cáncer en el Centro de Cáncer Kimmel. Como los cambios epigenéticos son reversibles en los modelos de laboratorio, algunoslos científicos están considerando la posibilidad de modificar este factor de riesgo como una forma potencial de modular el envejecimiento como factor de riesgo de cáncer ". Tal vez no encontrará la Fuente de la Juventud de Ponce de León, pero si pudiera reducir el riesgo de cáncer por cadadécada que envejece, eso podría ser enorme ", dice Baylin.
Para el estudio, los investigadores estudiaron los patrones de metilación del ADN, un proceso mediante el cual las células agregan pequeños grupos químicos de metilo a una región inicial de la secuencia de ADN de un gen, a menudo silenciando la activación del gen. Tomaron células de fibroblastos de muestras de prepucio humano y siguieron unSe estableció un proceso de laboratorio de tres pasos llamado sistema de transformación clásico de Weinberg para convertir las células en células cancerosas. El proceso incluye infectar células con genes que se sabe que inducen el desarrollo de tumores. Los científicos también inyectaron las primeras células transformadas en ratones para controlar su progresión.un segundo grupo de células de fibroblastos y les permite madurar naturalmente en senescencia. Los investigadores siguieron los cambios de metilación observados en ambos grupos de células a lo largo del tiempo.
"La senescencia es un proceso de envejecimiento normal muy conocido que en realidad es un mecanismo antitumoral. Se produce cuando las células perciben un exceso de daño en el ADN, cuando las células sufren demasiadas divisiones celulares o cuando experimentan estrés relacionado con el desarrollo del cáncer. Entoncesnos sorprendió cómo el proceso de senescencia podría conducir a la formación de tumores ", dice el líder principal del estudio, Hariharan Easwaran, Ph.D., profesor asistente de oncología en el Centro de Cáncer Johns Hopkins Kimmel.
Para resolver el misterio, Easwaran, Baylin y sus colaboradores comenzaron a mapear la evolución de las alteraciones de la metilación del ADN epigenético durante la senescencia y la transformación. Descubrieron que, aunque las alteraciones parecían similares entre las células senescentes y las células transformadas, la forma en que evolucionaron y los genes que se obtuvieronmetilados fueron diferentes en su mayor parte.
Los investigadores encontraron que la metilación del ADN que evolucionó durante la senescencia estaba muy programada, tanto que las réplicas del proceso de senescencia en diferentes placas de Petri tenían el mismo patrón epigenético, dice Easwaran. En contraste, aparecieron réplicas independientes del proceso de transformaciónmuy estocástico o al azar.
Además, el proceso de transformación involucró principalmente genes reguladores que son críticos para que los cánceres mantengan las características de una célula cancerosa, dice Baylin. En comparación, la senescencia involucra una serie de genes del proceso metabólico.
En experimentos adicionales, Wenbing Xie, Ph.D., autor principal del estudio, no pudo convencer a las células senescentes para que se convirtieran en células transformadas, sirviendo como protección contra el desarrollo del cáncer, e identificó un subconjunto de genes metilados asociados a la transformación que eran máspropensos a metilarse durante la formación tumoral temprana y durante el envejecimiento. En el trabajo futuro, los investigadores explorarán patrones específicos de tejido de ganancias de metilación del ADN para las clases de genes de senescencia y transformación, y esperan usar eso para idear estrategias para determinar la edad asociadaestratificación de riesgo del desarrollo tumoral.
Además de Baylin, Easwaran y Xie, los científicos que contribuyeron al estudio fueron Ioannis Kagiampakis, Yang W. Zhang, Lauren Murphy, Yong Tao, Xiangqian Kong, Byunghak Kang, Limin Xia, Filipe LF Carvalho, Ray-Whay Chiu Yen, Cynthia A. Zahnow y Nita Ahuja de Johns Hopkins; Lixia Pan del Instituto Nacional del Cáncer; y Subhojit Sen de la Universidad de Mumbai en India.
El trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional del Cáncer otorga R01CA185357, R21CA212495 y R01CA170550, The Hodson Trust y el Evelyn Grollman Glick Scholar Award.
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Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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