Un equipo internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Cincinnati y las universidades japonesas Keio e Hiroshima ha descubierto el mecanismo de producción de energía de las células cancerosas que impulsa el crecimiento del nucleolo y hace que los tumores se multipliquen rápidamente.
Los hallazgos, publicados el 1 de agosto en la revista Biología celular natural , podría conducir al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer que detendrían el crecimiento tumoral al cortar el suministro de energía al nucleolo.
"El nucleolo es el 'ojo' de la tormenta de cáncer que asola los cuerpos de los pacientes. Ser capaz de controlar el ojo sería un verdadero cambio en el tratamiento del cáncer", dijo Atsuo Sasaki, PhD, profesor asociado en la Universidad de UCde Medicina y uno de los investigadores principales del equipo de investigación.
El nucleolo, ubicado cerca del centro del núcleo, produce ribosomas. El descubrimiento de que las células cancerosas tienen nucleolos agrandados ocurrió hace más de 100 años, y desde entonces los estudios han demostrado que el agrandamiento del nucleolo produce aumentos significativos en el ribosoma, impulsando la síntesis de proteínas para producir en masaLas células cancerosas, según Sasaki. Pero, exactamente cómo el nucleolo produce una cantidad masiva de ribosomas en las células cancerosas ha seguido siendo un misterio, dice.
"La ampliación del núcleo es un signo revelador de cáncer, y su tamaño se ha utilizado durante mucho tiempo como criterio para determinar qué tan avanzado está el cáncer en los pacientes", dice Sasaki. "Ahora, nuestro equipo de investigación sabe que el núcleo se expande rápidamente al devorar GuanosinaTrifosfato, o GTP, un nucleótido y uno de los componentes básicos necesarios para crear ARN, que prevalece en las células cancerosas ".
"Nos sorprendió descubrir que entre todos los tipos de energía que podrían usarse para el crecimiento celular, es GTP el que aumenta y juega el papel más crucial en los aumentos de ribosomas que están asociados con el agrandamiento del nucleolo en las células cancerosas. Lo supimos de inmediatoque este fue un descubrimiento sustancial que requeriría una amplia gama de experiencia para comprender lo que realmente significa ", agrega Sasaki.
Sasaki dice que los investigadores vieron un nivel elevado de inosina monofosfato deshidrogenasa IMPDH en las células cancerosas, lo que acelera la producción de GTP y a su vez estimula el crecimiento del nucleolo. Este es un paso importante para resolver el misterio que rodea el crecimiento del nucleolo en las células cancerosas, dice.
Para realizar la investigación, el equipo multidisciplinario se concentró en las vías de producción de energía en los tumores cerebrales malignos y el glioblastoma, el tipo más mortal de cáncer cerebral, en modelos animales, seguido de estudios de cohortes para muestras humanas. Los resultados mostraron un aumento significativo deGTP, que es una forma de energía, en el glioblastoma. Los expertos analizaron más profundamente las células tumorales cerebrales y determinaron que el nivel significativamente elevado de IMPDH en las células cancerosas acelera la producción de GTP.
La estrecha relación entre IMPDH y el nucleolo se descubrió y llevó al equipo de Sasaki a desarrollar un nuevo método de análisis metabólico, que permitió a los investigadores obtener datos críticos para demostrar que la GTP producida a partir de las actividades de IMPDH se utiliza para la síntesis de ribosomas del nucleolo; esto condujoal descubrimiento de una clara correlación entre la supresión del crecimiento celular de glioblastoma y la inhibición de IMPDH, que prolongó la vida de los modelos animales.
"Gracias a nuestra colaboración multidisciplinaria multinacional y al arduo trabajo del equipo, pudimos desbloquear el mecanismo a través del cual las células cancerosas secuestran el metabolismo de GTP para tomar el control de los nucleolos. Estamos entusiasmados de continuar nuestra investigación sobre GTP para el desarrollode terapias para aniquilar el 'ojo del cáncer' en pacientes ", dice Sasaki.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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