Los investigadores del Instituto Walter y Eliza Hall han descubierto nuevos conocimientos sobre cómo los controles normales del crecimiento celular se pierden en las células cancerosas, lo que lleva a una rápida expansión del tumor.
Los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a predecir cómo responden las células cancerosas a la quimioterapia y mejorar nuestra comprensión de cómo evoluciona el cáncer.
Publicado en la revista ciclo celular , la investigación fue dirigida por el Dr. Kim Pham y el profesor Phil Hodgkin y se realizó en colaboración con el Dr. Kelly Rogers y el Dr. Lachlan Whitehead en el Centro de Imagen Dinámica del Instituto.
Desmentir el dogma del ciclo celular
La replicación celular es un proceso normal que genera células adicionales, lo que permite al cuerpo crecer, reparar tejidos y generar células inmunes que combaten los gérmenes.
Para replicarse, una célula primero copia su material genético, ADN, y luego se divide físicamente por la mitad para formar dos nuevas células 'hijas'. Este proceso, llamado ciclo celular, normalmente se controla estrictamente para evitar un crecimiento excesivo, quepuede provocar cáncer.
En este estudio, los investigadores descubrieron precisamente cómo se descarrila el ciclo celular en las células cancerosas.
"Descubrimos que, en comparación con las células inmunitarias sanas, las células cancerosas tenían cambios drásticos en su ciclo celular", dijo el Dr. Pham. "La primera fase del ciclo celular, llamada G1, normalmente se controla estrictamente para garantizar que la replicación se produzca de forma segura. EstoEl paso se acorta drásticamente en las células cancerosas, lo que les permite correr a través del ciclo celular a un ritmo arriesgado ".
Desde 1973, los científicos han asumido que la segunda fase del ciclo celular, cuando el ADN se copia y la célula se divide por la mitad, toma una cantidad fija de tiempo, mientras que la primera fase toma una cantidad variable de tiempo.
Hace varios años, el equipo desafió esta teoría en células inmunes sanas, mostrando que ambas fases del ciclo celular contribuyen a cambios en el tiempo de replicación. Ahora, también han cambiado la teoría en las células cancerosas.
"La vieja teoría predice que todas las variaciones en el tiempo de replicación provienen de la primera fase del ciclo celular. Cuando observamos de cerca las células cancerosas, descubrimos que lo contrario era cierto: la mayor parte de la variación se debió a la segundafase del ciclo celular ", dijo el Dr. Pham.
Células de imágenes con un detalle sin precedentes
El descubrimiento se realizó en colaboración con el Center for Dynamic Imaging, un laboratorio dentro del Instituto que ofrece a los investigadores acceso a tecnologías avanzadas de imágenes.
"Para este estudio, etiquetamos las células cancerosas con un sensor fluorescente que cambia de color a medida que las células progresan en el ciclo celular", dijo el Dr. Pham. "Luego, realizamos imágenes de una sola célula para rastrear cada fase del ciclo celular a medida que se replicaban," ella dijo.
Luego, los investigadores trabajaron con el analista de bioimágenes, el Dr. Whitehead, para analizar e interpretar sus datos y desarrollar un nuevo modelo matemático para predecir cuándo se replican las células.
"Este estudio demuestra el poder de las imágenes para revelar directamente los comportamientos celulares y, en algunos casos, desafía las suposiciones que se hicieron antes de que fuera posible obtener una evidencia tan clara", dijo el Dr. Whitehead.
Nuevos conocimientos sobre el cáncer
El profesor Hodgkin dijo que la investigación podría afectar nuestra comprensión del cáncer.
"Los modelos matemáticos precisos de cómo se replican las células cancerosas nos ayudan a predecir cómo responden los cánceres al tratamiento de quimioterapia y cómo evolucionan para volverse resistentes a los medicamentos". El hallazgo del equipo de que la primera fase del ciclo celular se minimiza en las células cancerosas sugiere una vulnerabilidadque podría ser el objetivo de los tratamientos contra el cáncer.
"Los cánceres a menudo han perdido los controles de seguridad que impiden la replicación en presencia de errores como el daño del ADN. Nuestro trabajo sugiere que la falta de estos controles de seguridad conduce a que la primera fase del ciclo celular se vuelva mucho más corta en las células cancerosas. Medicamentos queayudar a restaurar estos controles de seguridad podría ser beneficioso para el tratamiento de múltiples cánceres ", dijo el profesor Hodgkin.
La investigación fue apoyada por el Consejo Nacional de Investigación Médica y de Salud, el Programa de Ciencias Human Frontiers y el Gobierno de Australia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Walter y Eliza Hall . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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