El acortamiento de los telómeros protege contra el cáncer
Telómeros humanos (verde) en los extremos de los cromosomas (azul). Crédito: Universidad Rockefeller
A medida que pasa el tiempo, las puntas de los cromosomas, llamadas telómeros, se vuelven más cortas. Este proceso se ha visto durante mucho tiempo como un efecto secundario no deseado del envejecimiento, pero un estudio reciente muestra que, de hecho, es bueno para usted.
«Los telómeros protegen el material genético», dice Titia de Lange, profesora Leon Hess en Rockefeller. «El ADN de los telómeros se acorta cuando las células se dividen y finalmente detiene la división celular cuando se agota la reserva de telómeros».
Los nuevos resultados del laboratorio de de Lange proporcionan la primera evidencia de que el acortamiento de los telómeros ayuda a prevenir el cáncer en humanos, probablemente porque de su poder para reducir la división celular. Los hallazgos, publicados en eLife, se obtuvieron mediante el análisis de mutaciones en familias con antecedentes excepcionales de cáncer, y presentan la respuesta a una pregunta de hace décadas sobre la relación entre los telómeros y el cáncer.
Una controversia de larga data
En las células madre, incluidas las que generan óvulos y espermatozoides, los telómeros se mantienen gracias a la telomerasa, una enzima que agrega ADN telomérico a los extremos de los cromosomas. Sin embargo, la telomerasa no está presente en las células humanas normales, por lo que sus telómeros se marchitan. Este programa de acortamiento de los telómeros limita el número de divisiones de las células humanas normales a unas 50.
La idea de que el acortamiento de los telómeros podría ser parte de la defensa del cuerpo contra el cáncer se propuso por primera vez hace décadas. Una vez que una célula tumoral en etapa temprana se ha dividido 50 veces, los científicos imaginaron que el agotamiento de la reserva de telómeros bloquearía un mayor desarrollo del cáncer. Solo aquellos cánceres que logran activar la telomerasa romperían esta barrera.
Las observaciones clínicas parecían respaldar esta hipótesis. «La mayoría de los cánceres clínicamente detectables han reactivado la telomerasa, a menudo a través de mutaciones», dice de Lange. Además, los experimentos con ratones demostraron que el acortamiento de los telómeros puede proteger contra el cáncer. No obstante, la evidencia del sistema supresor de tumores de los telómeros siguió siendo esquiva durante las últimas dos décadas, y su existencia en humanos siguió siendo controvertida.
La solución a un problema de décadas de antigüedad
El tumor de los telómeros la vía supresora solo puede funcionar si nacemos con telómeros de la longitud adecuada; si los telómeros son demasiado largos, la reserva de telómeros no se agotaría a tiempo para detener el desarrollo del cáncer. Los telómeros más largos permitirán a las células cancerosas divisiones adicionales durante las cuales las mutaciones pueden infiltrarse en el código genético, incluidas las mutaciones que activan la telomerasa.
Durante décadas, el laboratorio de de Lange ha estado estudiando el complejo proceso por el cual se regulan los telómeros. Ella y otros identificaron un conjunto de proteínas que pueden limitar la longitud de los telómeros en células humanas cultivadas, entre ellas una proteína llamada TIN2. Cuando se inhibe TIN2, la telomerasa se vuelve salvaje y alarga demasiado los telómeros. Pero no se sabía si TIN2 también regulaba la longitud de los telómeros al nacer.
El punto muerto sobre el supresor de tumores de telómeros continuó hasta que los médicos del Centro Médico de la Universidad de Radboud en Holanda contactaron a De Lange acerca de varias familias propensas al cáncer. . Los médicos encontraron que estas familias tenían mutaciones en TINF2, el gen que codifica la proteína TIN2 fundamental para controlar la longitud de los telómeros. Fue entonces cuando le pidieron a De Lange que interviniera.
Isabelle Schmutz, becaria postdoctoral de Mujeres y Ciencias en el laboratorio de De Lange, usó la tecnología de edición de genes CRISPR para diseñar células con exactamente las mismas mutaciones que las observadas en los holandeses. familias y examinó las células mutantes resultantes. Encontró que las células mutantes tenían telómeros completamente funcionales y no tenían inestabilidad genómica. Eran, a todos los efectos, células sanas normales.
Pero había algo mal con las células. «Sus telómeros se hicieron demasiado largos», dice de Lange. De manera similar, los telómeros del paciente eran inusualmente largos. «Estos pacientes tienen telómeros que están muy por encima del percentil 99», dice de Lange.
«Los datos muestran que si naces con telómeros largos, tienes un mayor riesgo de contraer cáncer», dice de Lange. de Lange. «Estamos viendo cómo la pérdida de la vía supresora de tumores de los telómeros en estas familias conduce al cáncer de mama, cáncer colorrectal, melanoma y cáncer de tiroides. Estos cánceres normalmente se habrían bloqueado por el acortamiento de los telómeros. El amplio espectro de cánceres en estas familias muestra el poder de la vía supresora de tumores de los telómeros».
El estudio es una demostración del poder de la ciencia básica para transformar nuestra comprensión de la medicina. «Cómo se regulan los telómeros es un problema fundamental», dice de Lange. «Y al trabajar en un problema fundamental, finalmente pudimos comprender los orígenes de una enfermedad humana».
Explore más
Investigadores desarrollan un nuevo sistema para realizar perfiles de telómeros precisos en menos de 3 horas Más información: Isabelle Schmutz et al, TINF2 es un supresor de tumores haploinsuficiente que limita la longitud de los telómeros, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.61235 Información de la revista: eLife
Proporcionado por la Universidad Rockefeller Cita: El acortamiento de los telómeros protege contra el cáncer (2020, 1 de diciembre) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-telomere-shortening-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.