Una caja de cambios para los cambios de identidad de las células tumorales
Células de cáncer de pulmón a medida que pasan del fenotipo epitelial al mesenquimatoso, visibles por la fluorescencia verde del indicador molecular. Crédito: Gargiulo Lab, MDC
Las células cancerosas pueden experimentar estrés. Tienen que lidiar con ataques del sistema inmunológico o con terapias contra el cáncer. Si intentan colonizar otros tejidos, tienen que separarse de la matriz extracelular, ingresar al torrente sanguíneo y sobrevivir durante el viaje por el cuerpo. Luego sal y comienza a construir una nueva colonia. La capacidad de las células para adaptar sus propiedades para hacer frente a todos los desafíos que encuentran se llama plasticidad. En los tumores sólidos epiteliales, incluidos los cánceres muy comunes de pulmón, mama, colon y páncreas, la plasticidad de las células tumorales secuestra un proceso de desarrollo celular conocido como transición epitelial-mesenquimatosa (EMT).
EMT se asocia comúnmente con cinasasenzimas que actúan como un interruptor, activando y desactivando los procesos bioquímicos en las células. Los científicos dirigidos por el Dr. Gaetano Gargiulo en el Centro Max Delbrck de Medicina Molecular en la Asociación Helmholtz (MDC) en Berlín ahora han descubierto que otra clase de proteínas, los moduladores de la cromatina, juegan un papel fundamental en la EMT de las células tumorales. Esto significa que influyen significativamente en cómo cambian las células tumorales. «Nuestros hallazgos pueden ayudarnos a diseñar estrategias terapéuticas para neutralizar las tácticas de evasión de las células tumorales», dice la autora principal, Michela Serresi. El estudio se publica en la revista Science Advances.
Una combinación de CRISPR y un reportero molecular
EMT hace que las células tumorales sean tan plásticas al aflojar su polaridad y la adhesión de célula a célula. La EMT es un proceso celular mediante el cual las células epiteliales se convierten en células mesenquimales. Las células epiteliales tienen un polo celular fijo y están interconectadas. Las células mesenquimales, por otro lado, tienen más forma de huso, tienen una polaridad celular flexible y no requieren adherencias intercelulares. La transición perfecta entre las células epiteliales y mesenquimales juega un papel importante en el desarrollo embrionario. Junto con el proceso inverso, la transición mesenquimatosa-epitelial, la EMT permite, por ejemplo, el desarrollo del sistema nervioso periférico a partir de la cresta neural durante la embriogénesis. Por lo tanto, este proceso es fundamental para que las células normales del organismo humano adopten diversas formas y funciones. Sin embargo, tan vital como es la EMT, también puede ser destructiva. En los cánceres sólidos, por ejemplo, permite que las células tumorales se separen de la matriz extracelular y viajen por el cuerpo.
Los científicos pudieron estudiar en detalle el mecanismo de control de este proceso mediante el uso de una combinación de un reportero molecular y una pantalla de interferencia CRISPR. El reportero molecular se basa en segmentos de ADN que han sido diseñados de tal manera que producen fluorescencia cuando tienen lugar procesos complejos en las células tumorales, como cuando cambian su identidad celular. En su estudio, los investigadores pudieron modular la EMT en las células de cáncer de pulmón utilizando un fármaco y observar el cambio de identidad a través del reportero.
Los cambios de identidad de las células cancerosas no son una calle de sentido único
Luego examinaron los cientos de quinasas y proteínas de la cromatina por su capacidad para modular el indicador de fluorescencia. La cromatina es el material del que están compuestos los cromosomas. Permite que ciertos genes estén activados en algunas células y desactivados en otras. Al hacerlo, la cromatina determina la identidad de las células tumorales, como si son epiteliales o mesenquimales. Estas identidades no están grabadas en piedra, sino que pueden cambiar de la identidad epitelial a la mesenquimatosa y viceversa. «Los cambios de identidad de las células cancerosas no son una calle de un solo sentido», dice Gargiulo.
Entonces, si las proteínas de la cromatina determinan el subtipo de células tumorales, ¿también regulan la transformación de un subtipo a otro? ¿Cómo? ¿Y qué proteínas son más importantes? Para averiguarlo, Serresi usó la herramienta de edición de genes CRISPR para cortar trozos de cromatina de los genes celulares. En algunos casos, dependiendo de qué proteínas se silenciaran, las células tumorales reaccionaron cambiando su identidad en dirección epitelial o mesenquimal. «Las proteínas de cromatina básicamente determinan la plasticidad de las células tumorales, empujando su identidad en una dirección u otra, dándole apoyo o empujándola», concluye Serresi.
Las quinasas hacen sonar la corneta, las cromatinas dirigen la dirección
tienen una influencia mucho mayor en la EMT de lo que se pensaba anteriormente. «Mientras que las quinasas son como el acelerador de la EMT, las proteínas de la cromatina son la caja de cambios que controla la velocidad y la dirección de la plasticidad celular», dice Gargiulo, resumiendo el proceso.
«Este hallazgo nos acerca un paso más a la terapia de precisión contra el cáncer», dice el científico. “Porque nos brinda un sistema in vitro con el que podemos observar no solo los efectos de un tratamiento sobre la supervivencia de las células tumorales sino también sobre su intento de sobrevivir cambiando de identidad”. Una comprensión detallada de los mecanismos moleculares detrás de la plasticidad de las células cancerosas puede ayudar a desarrollar estrategias terapéuticas que contrarresten las maniobras evasivas de las células cancerosas.
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Atrapados en el acto: Proteínas responsables de la metástasis Más información: «El antagonismo funcional de los moduladores de la cromatina regula la transición epitelial-mesenquimatosa» Science Advances (2021). advances.sciencemag.org/lookup … .1126/sciadv.abd7974 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por Max Delbrck Center for Molecular Medicine Cita: Una caja de cambios para los cambios de identidad de las células tumorales (febrero de 2021 24) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-gearbox-tumor-cell-identity.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.