Cuando una célula se divide en dos células hijas, debe replicar su ADN de acuerdo con un escenario muy específico. Sin embargo, en presencia de algunos elementos disruptivos, las células cancerosas no pueden realizar esta operación de manera óptima; la replicación se realiza más lentamente ymenos eficiente. Este fenómeno se llama "estrés de replicación". Si bien se sabe que está relacionado con el aumento de las mutaciones genéticas, otro fenómeno típico de las células cancerosas, el mecanismo exacto en el trabajo permaneció desconocido hasta ahora. Al descifrar cómo el estrés de replicación induce la pérdida oganancia de cromosomas completos en las hijas de las células cancerosas, e incluso al revertirla en células enfermas, los investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE proporcionan nuevos conocimientos que finalmente conducirán a un mejor diagnóstico y posiblemente un mejor tratamiento del cáncer.en el diario Comunicaciones de la naturaleza .
Durante un ciclo de vida normal, la célula crece y, cuando todos los "bloques de construcción" necesarios para la replicación del ADN están listos, replica los cromosomas, que contienen su información genética. Una vez que se completa la replicación del ADN, la célula ingresa en la mitosis,un término que se refiere a los pasos que rigen la división celular. Luego se crea un huso mitótico, en el que las dos cadenas de ADN replicadas se separan de modo que las dos células hijas hereden un número idéntico de cromosomas ". Para garantizar la distribución correcta de los cromosomas, elel huso mitótico tiene dos polos ", dice Patrick Meraldi, profesor del Departamento de Fisiología y Metabolismo Celular y coordinador del Centro de Investigación Traslacional en Oncohematología CRTOH en la Facultad de Medicina de la UNIGE." Esta bipolarización es esencial para la estabilidad genómica deambas células hijas "
La mayoría de las veces, el estrés de replicación se debe a ciertas moléculas que, cuando se producen en exceso, se vuelven dañinas. Por ejemplo, la proteína ciclina E, involucrada en la regulación del ADN, promueve el desarrollo de cánceres cuando se sobreexpresa. De hecho, bajo su influencia,las células cancerosas tienden a replicarse demasiado pronto. Todavía no tienen todos los componentes necesarios para la síntesis de ADN, y aquí es donde aparecen los errores.
Cómo crear y eliminar el estrés de replicación
Para descifrar este fenómeno, los investigadores indujeron artificialmente el estrés de replicación en células humanas sanas con un producto que ralentiza la replicación del ADN y, por lo tanto, evita que el proceso continúe normalmente. "Hemos observado que este estrés causa una malformación del huso mitótico que,en lugar de tener dos polos, tiene tres o cuatro ", explica Therese Wilhelm, investigadora del equipo del profesor Meraldi y coautora principal de este trabajo." La célula generalmente puede eliminar estos polos supernumerarios, pero no lo suficientemente rápido como para evitar erroresconexiones entre los cromosomas y el huso mitótico ". Al final, estas conexiones erróneas promueven una mala distribución de los cromosomas, lo que lleva a la pérdida o ganancia de uno o más cromosomas. Esta inestabilidad genética permite la rápida evolución anárquica de las células cancerosas.
Los científicos luego corrigieron con éxito los efectos del estrés de replicación en las células enfermas al proporcionarles los componentes faltantes que necesitaban para la replicación. "No solo hemos establecido el vínculo entre el estrés de replicación y los errores cromosómicos, sino que hemos podido corregirlo, mostrando que este fenómeno, presente en todos los cánceres e incluso en las células precancerosas, es controlable ", informa Anna-Maria Olziersky, investigadora del equipo del profesor Meraldi y coautora principal.
¿Podrían las terapias explotar este fenómeno?
A través de una serie de experimentos dirigidos a este mecanismo, los investigadores demostraron la mayor sensibilidad de las células al huso mitótico anormal al paclitaxel, un fármaco quimioterapéutico que actúa sobre el huso mitótico y se utiliza para el tratamiento del cáncer de mama ". Esto demuestra que, enEn principio, es posible apuntar específicamente a estas células sin afectar las células sanas ", explica Patrick Meraldi." La idea no es corregir el error, sino bloquear la célula en esta etapa para evitar que elimine los polos adicionales, lo que automáticamenteconduce a su muerte rápida sin causar daño a las células vecinas aún sanas ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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