Dos enzimas antivirales transforman las células madre de preleucemia en leucemia
Estas son células de leucemia que expresan las enzimas APOBEC3C y ADAR1. Crédito: Ciencias de la Salud de UC San Diego
Dado que las células madre pueden autorregenerarse continuamente, producir más células madre y diferenciarse en muchos tipos de células especializadas diferentes, desempeñan un papel importante en nuestro desarrollo y salud. Pero también puede haber un lado oscuro: las células madre a veces pueden convertirse en células madre cancerosas, proliferando sin control y provocando cánceres en la sangre, como la leucemia y el mieloma múltiple. La naturaleza de autorrenovación de las células madre cancerosas las hace particularmente difíciles de erradicar y, a menudo, son la razón por la que reaparece un cáncer de la sangre.
Los investigadores de UC San Diego Health y la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego están trabajando para comprender qué impulsa a las células madre precancerosas a transformarse en células madre cancerosas y están desarrollando formas de detener ese cambio.
Su último estudio, publicado el 26 de enero de 2021 en Cell Reports, es el primero en mostrar que, en respuesta a la inflamación, dos enzimas llamadas APOBEC3C y ADAR1 trabajan juntas para impulsar la transición de células madre precancerosas a células madre cancerosas en la leucemia . Tanto APOBEC3C como ADAR1 son activados por moléculas inflamatorias, especialmente durante la respuesta inmunitaria del cuerpo a los virus.
Los investigadores también descubrieron que pueden prevenir la formación de células madre de leucemia en el laboratorio al inhibir ADAR1 con fedratinib o ruxolitinib, dos medicamentos existentes para la mielofibrosis, un cáncer de médula ósea raro.
«APOBEC3C y ADAR1 son como el Bonnie y Clyde de las células madre precancerosas: conducen a las células a la malignidad», dijo la coautora principal Catriona Jamieson, MD, Ph.D., Presidente de la Familia Koman en Investigación del Cáncer, subdirector del Centro de Cáncer Moores, director del Centro Clínico de Células Madre de Sanford y director de la Clínica de Células Madre Alfa CIRM en UC San Diego Health.
El equipo de Jamieson ha estudiado durante mucho tiempo ADAR1, una enzima que edita el material genético de una célula para controlar qué genes se activan o desactivan en qué momento, y su función en las células madre de la leucemia. También encontraron previamente que los niveles altos de ADAR1 se correlacionan con tasas de supervivencia reducidas para pacientes con mieloma múltiple.
En su nuevo estudio, los investigadores recolectaron células madre sanguíneas y muestras de saliva donadas por 54 pacientes con leucemia y 24 controles sanos. Participantes. Compararon las secuencias del genoma completo de las células madre preleucémicas y las células madre leucémicas recolectadas de los pacientes. Se sorprendieron al descubrir un aumento en los niveles de la enzima APOBEC3C y ADAR1 durante la progresión a células madre de leucemia. Por lo general, APOBEC3C ayuda a las células a mantener la estabilidad genómica.
El equipo descubrió que, en respuesta a la inflamación, APOBEC3C promueve la proliferación de células madre humanas previas a la leucemia. Eso prepara el escenario para ADAR1, que se vuelve demasiado entusiasta en su edición, sesgando la expresión génica de una manera que respalda las células madre de la leucemia. Cuando los investigadores inhibieron la activación de ADAR1 o silenciaron el gen en las células de los pacientes en el laboratorio, pudieron prevenir la formación de células madre de leucemia.
APOBEC3C, ADAR1 y sus funciones en las células madre del cáncer son ahora el centro de atención del proyecto financiado por la NASA de Jamieson para desarrollar el primer laboratorio dedicado a la investigación de células madre dentro de la Estación Espacial Internacional (ISS).
Eso se debe a que el Estudio de Gemelos de la NASA, una comparación biológica integral de los gemelos idénticos Scott Kelly, que pasó seis meses a bordo de la ISS, y Mark Kelly, que se quedó en la Tierra, reveló un aumento en los factores de crecimiento inflamatorio, desregulación inmunológica y mutaciones precancerosas en la sangre de Scott a su regreso. Estos cambios moleculares, las condiciones perfectas para activar APOBEC3C y ADAR1, persistieron durante casi un año.
«Bajo los auspicios de nuestra orden de trabajo de la NASA, ahora estamos desarrollando inhibidores de APOBEC3C y ADAR1 como una estrategia de mitigación de riesgos para astronautas, por lo que esperamos poder predecir y prevenir la generación de células madre precancerosas en la órbita terrestre baja y en misiones en el espacio profundo», dijo Jamieson.
El equipo también está interesado en explorar más a fondo el vínculo entre las infecciones virales y cáncer Según Jamieson, la infección por virus puede desencadenar una avalancha de citoquinas, moléculas que ayudan a estimular las fuerzas inmunitarias del cuerpo. Como parte de esa respuesta, ADAR1 se activa para ayudar a que proliferen las células inmunitarias.
«Necesitamos APOBEC3C y ADAR para ayudarnos a combatir los virus», dijo. «Así que ahora nos preguntamos: ¿estas enzimas desempeñan un papel en la respuesta inmunitaria a la COVID-19? ¿Y podría haber un inconveniente en eso también? ¿Puede la respuesta inmunitaria a una infección viral aumentar más tarde el riesgo de que una persona padezca precáncer? el desarrollo celular y, en última instancia, la generación de células madre cancerosas, y ¿podemos intervenir para prevenir eso?».
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El propio sistema de edición de genes del cuerpo genera células madre de leucemia Más información: Qingfei Jiang et al. La desregulación de la desaminasa impulsada por la inflamación alimenta la evolución de las células madre de la preleucemia humana, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108670 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por la Universidad de California – San Diego Cita: Dos enzimas antivirales transforman el tallo de la preleucemia cell into leukemia (2021, 26 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-antiviral-enzymes-pre-leukemia-stem-cells.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.