El ADN 'desordenado' ayuda a las células cancerosas a eludir el tratamiento

Publicado 09/01/2020 7:52:47CET
Cromatina desordenada.
Cromatina desordenada. - NORTHWESTERN UNIVERSITY

MADRID, 9 Ene. (EUROPA PRESS) -

Un nuevo estudio de la Northwestern University, en Estados Unidos, ha descubierto que el empaquetado de la estructura del genoma tridimensional, llamada cromatina, controla cómo las células responden al estrés. Cuando este empaquetado es desordenado ayuda a las células cancerosas a evadir el tratamiento, según publican en la revista 'Science Advances'.

Cada célula del cuerpo humano contiene dos metros completos de ADN. y para que ese ADN encaje en el núcleo de la célula, de solo una centésima de milímetro de espacio, debe estar muy apretado. Cuando este empaquetado heterogéneo y desordenado, la célula muestra más plasticidad, mientras que cuando es ordenado la célula no puede responder tan fácilmente a los factores estresantes externos. Este descubrimiento conlleva buenas y malas noticias.

La mala noticia, según los autores, es que esto significa que las células cancerosas con empaquetado anormal tienen más probabilidades de adaptarse y evadir tratamientos, como la quimioterapia. La buena noticia es que ahora que los investigadores tienen esta información y pueden desarrollar nuevas terapias contra el cáncer dirigidas al empaquetado de cromatina. Al inhibir la capacidad de adaptación de las células cancerosas, esas células se vuelven más vulnerables a los tratamientos tradicionales.

"Las células cancerosas son maestras del cambio --admite Vadim Backman, investigador de la Northwestern University, que dirigió la investigación--. Tienen que adaptarse continuamente para eludir al sistema inmunitario, las quimioterapias o las inmunoterapias. El empaquetado anormal de la cromatina impulsa la capacidad de las células cancerosas para hacer esto".

La cromatina, formada por de ADN, ARN y proteínas, determina qué genes se suprimen o expresan. En el caso del cáncer, la cromatina puede regular la expresión de los genes que permiten que las células se vuelvan resistentes al tratamiento.

"Los genes son como el hardware, y la cromatina es el software --explica Backman, profesor de Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingeniería McCormick--. Y el empaquetado de cromatina es el sistema operativo".

"El genoma ha sido secuenciado y las técnicas, como CRISPR, ahora permiten a los investigadores editar el 'hardware' de una célula --agrega su colega Igal Szleifer, profesora de Ingeniería Biomédica en McCormick--. Sin embargo, el papel de la estructura de la cromatina en la expresión génica ha seguido siendo un misterio científico".

Para ayudar a resolver este misterio, Backman, Szleifer y sus equipos combinaron tecnologías de imágenes a nanoescala con modelos de dinámica molecular para analizar las alteraciones a nanoescala en la estructura de empaquetamiento de la cromatina.

Utilizando datos de The Cancer Genome Atlas, analizaron las células de pacientes con cáncer colorrectal, de mama y de pulmón en busca de marcadores de plasticidad transcripcional. Los investigadores también utilizaron la microscopía espectroscópica de onda parcial, que se desarrolló previamente en el laboratorio de Backman, para examinar la cromatina en células vivas en tiempo real.

Los investigadores descubrieron una relación inversa entre la supervivencia del paciente y la plasticidad de las células tumorales. Backman dice que la ingeniería de cromatina abre la puerta a una nueva clase de terapias contra el cáncer, que podrían volver a conectar los 'sistemas operativos' de las células para hacerlas menos plásticas.

"Descubrimos que la plasticidad transcripcional y las alteraciones en el empaquetado de la cromatina son un marcador importante, lo que indica cómo un paciente con cáncer puede responder a las terapias contra el cáncer, como la quimioterapia --explica Ranya Virk, primera autora del artículo--. Esto puede traducirse en un nuevo método para predecir los resultados de la terapia contra el cáncer".

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