Publicado 26/09/2019 18:48CET

Encuentran un nuevo mecanismo de mutación esencial para el desarrollo del cáncer

División de una célula normal (izq) y una con estrés de replicación (centro). Huso acromático en verde, cromosomas en rojo. La fila derecha detalla los errores celulares con estrés de replicación: un huso tripolar (izq) y la pérdida de un cromosoma (der)
División de una célula normal (izq) y una con estrés de replicación (centro). Huso acromático en verde, cromosomas en rojo. La fila derecha detalla los errores celulares con estrés de replicación: un huso tripolar (izq) y la pérdida de un cromosoma (der) - UNIGE -- PATRICK MERALDI

MADRID, 26 Sep. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Ginebra (Suiza) han revelado un nuevo mecanismo de mutación que resulta esencial para el desarrollo del cáncer. En su trabajo, publicado en la revista 'Nature Communications', han vinculado los fallos de replicación del ADN en las células cancerosas con su inestabilidad genética.

Cuando una célula se divide en dos, debe replicar su ADN de acuerdo con un escenario muy específico. Sin embargo, en presencia de algunos elementos perturbadores, las células cancerosas son incapaces de realizar esta operación de manera óptima, por lo que la replicación se lleva a cabo de manera más lenta y menos eficiente. Este fenómeno se denomina estrés de replicación.

Aunque se sabe que está relacionado con el aumento de las mutaciones genéticas, otro fenómeno típico de las células cancerosas, el mecanismo exacto descubierto en este nuevo trabajo seguía siendo desconocido hasta ahora. Al descifrar cómo el estrés de la replicación induce la pérdida o ganancia de cromosomas enteros en las hijas de las células cancerosas, e incluso al revertirlo en las células enfermas, estos investigadores proporcionan nuevos conocimientos que, en última instancia, conducirán a un mejor diagnóstico y posiblemente a un mejor tratamiento del cáncer.

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 entra en mitosis (división celular).

Después, se crea un huso acromático, en el que se separan las dos hebras de ADN replicadas para que las dos células hijas hereden un número idéntico de cromosomas. "Para asegurar la correcta distribución de los cromosomas, el huso acromático tiene dos polos. Esta bipolarización es esencial para la estabilidad genómica de ambas células hijas", explica uno de los investigadores de la investigación, Patrick Meraldi.

En la mayoría de ocasiones, el estrés de replicación se debe a ciertas moléculas que, cuando se producen en exceso, se vuelven dañinas. Por ejemplo, la proteína ciclina E, implicada 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.

DETALLES DEL ESTUDIO

Para descifrar este fenómeno, los investigadores indujeron artificialmente el estrés de la replicación en células humanas sanas con un producto que ralentiza la replicación del ADN y, por lo tanto, impide que el proceso continúe normalmente. "Hemos observado que este estrés provoca una malformación del huso acromático que, en lugar de tener dos polos, tiene tres o cuatro", detalla otra de las investigadoras, Therese Wilhelm.

La científica añade que la célula es generalmente capaz de remover estos polos supernumerarios, pero no lo suficientemente rápido para evitar conexiones erróneas entre los cromosomas y el huso acromático. "Al final, estas conexiones erróneas promueven una mala distribución de los cromosomas, llevando a la pérdida o ganancia de uno o más cromosomas. Esta inestabilidad genética permite la rápida evolución anárquica de las células cancerosas", reflexiona.

En su trabajo, estos científicos corrigieron exitosamente 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, demostrando que este fenómeno, presente en todos los cánceres e incluso en las células precancerosas, es controlable", comenta una de las autoras, Anna-Maria Olziersky.

A través de una serie de experimentos dirigidos a este mecanismo, los investigadores demostraron la mayor sensibilidad de las células al huso acromático anormal al paclitaxel, un fármaco quimioterapéutico que actúa en el huso acromático y se utiliza para el tratamiento del cáncer de mama.

"Esto demuestra que, en principio, es posible dirigirse específicamente a estas células sin afectar a las células sanas. La idea no es corregir el error, sino más bien bloquear la célula en esta etapa para evitar que retire los polos adicionales, lo que automáticamente conduce a su rápida muerte sin causar daño a las células vecinas aún sanas", concluye Patrick Meraldi.

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