El número de copias del ADN ribosómico disminuye en algunos cánceres

Los cromosomas humanos se tiñen de azul y el ADN ribosómico de verde TAMARA POTAPOVA (CON PERMISO) El ADN ribosómico (ADNr) es muy repetitivo, lo que dificulta que los científicos lo analicen. Pero un nuevo estudio, publicado hoy (22 de junio) en PLOS Genetics, revela que los genomas de las células cancerosas tanto en humanos como en ratones tienen menos copias de genes rDNA que sus genes normales. contrapartes Sin embargo, a pesar de esta pérdida, los ratones muestran más ARN ribosómico y síntesis de proteínas.

“Este es el primer análisis completo y profundo del número de copias de ADN ribosómico en cánceres humanos” dice Mikael Linström, un biólogo del cáncer en el Instituto Karolinska en Suecia que no participó en el trabajo. «En todos los laboratorios que trabajan con biogénesis de ribosomas y genes de ADNr, la pregunta siempre es: ¿cuál es el papel del misterioso ADNr?»

Coautora Jennifer Gerton, bióloga de levadura en el Instituto Stowers para la Investigación Médica en Kansas City, Missouri, dice que…

Gerton y sus colegas analizaron datos de secuenciación del genoma completo de células cancerosas y células normales de 162 personas con varios tipos de cáncer y de células sanguíneas en 143 personas sanas. gente. En varios de los tipos de cáncer: osteosarcoma, adenocarcinoma esofágico y linfoma relacionado con el SIDA, encontraron que el número de copias de ADNr estaba reducido en comparación con las células normales de los mismos individuos.

Mi idea era que el número de copias se expandiría en el genoma del cáncer porque eso permitiría la generación de más ARN para hacer más ribosomas, y eso realmente promovería la proliferación, dice Gerton. Pero lo que encontramos fue exactamente lo contrario. Cuando vimos cambios en los genomas del cáncer humano o en el modelo de ratón para el cáncer, fue la pérdida de copias. La dirección de la variación me sorprendió.

Los autores también cuantificaron el número de copias de ADNr en células madre hematopoyéticas normales y cancerosas de un modelo de ratón con leucemia. Descubrieron que las células madre cancerosas habían perdido alrededor de una quinta parte de sus genes de ADNr y que eran más susceptibles al daño del ADN in vitro. Estas células madre cancerosas proliferaron más rápidamente, produjeron más ARN ribosómico y la síntesis de proteínas en general fue más alta que las células madre de control, a pesar de su menor número de copias de ADNr.

Lo que es realmente importante aquí es averiguar qué todo significa, dice Peter Scacheri, biólogo del genoma y el cáncer de la Universidad Case Western Reserve que no participó en el estudio. ¿Tiene un menor número de copias de ADNr realmente algún significado en el desarrollo del cáncer o es solo un efecto secundario? ¿Es solo algún tipo de indicador de que la célula ha sufrido una transformación, pero en realidad no está contribuyendo al cáncer real? Podría muy bien tener mucha importancia con respecto al cáncer, pero creo que aún no lo sabemos.

Gerton dice que le gustaría comenzar una colaboración para explorar estas y otras preguntas en muestras de tumores humanos primarios. . Mientras tanto, su grupo está usando levadura para investigar qué ventajas podrían obtener las células al eliminar copias de ADNr. Hasta ahora, parece que la levadura con un número de copias de ADNr más bajo puede replicar sus genomas más rápidamente, lo que también podría ser una ventaja para las células cancerosas.

Este [estudio] nos acerca un paso más a entender si [el número de copias de ADNr] es causa o consecuencia o está involucrado en el mecanismo de progresión del cáncer, dice Keith Maggert, biólogo de cáncer y genoma de la Universidad de Arizona que no participó en el trabajo. Incluso si es solo una consecuencia, un trabajo como este muestra que tal vez la monitorización del número de copias de ADNr sería un diagnóstico útil para la progresión del cáncer.

B. Xu, Pérdida del número de copias de ADN ribosómico y variación de secuencia en el cáncer, PLOS Genetics, doi:10.1371/journal.pgen.1006771, 2017.

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