Un ARN especial suprime la formación de células de cáncer de mama
Un equipo internacional de investigación descifra un mecanismo molecular en la síntesis del ARN ribosómico
El cáncer de mama es el más frecuente entre las mujeres. A menudo se origina en las células epiteliales de la glándula mamaria, las células especializadas en la producción de leche durante y después del embarazo. Un equipo de investigadores de la Universidad Friedrich Schiller de Jena (Alemania), la Universidad de Shenzhen (China) y el Hospital Universitario de Jena (Alemania) ha estudiado más a fondo este proceso de especialización y ha descifrado un mecanismo molecular que también parece desempeñar un papel importante en el desarrollo del cáncer. A partir de los resultados de esta investigación podrían desarrollarse nuevos procedimientos de diagnóstico y métodos de tratamiento del cáncer de mama. Los científicos informan de su trabajo en la revista científica "Cell Reports".
Activar y desactivar la síntesis de ARN
La diferenciación celular, es decir, su especialización, es un componente esencial del organismo: sólo a través de esta especialización pueden las células asumir diferentes tareas. Durante la lactogénesis -el proceso desencadenado por las hormonas que permite a las glándulas mamarias producir leche-, las células pertinentes se multiplican primero. Los ribosomas producen las proteínas necesarias para ello. Un componente fundamental de los ribosomas es el ARN ribosómico (ARNr). Si se necesitan más proteínas, también aumenta la demanda de ARNr, y su síntesis en el núcleo celular se acelera en consecuencia. Al final de la lactogénesis, las células especializadas dejan de crecer y vuelven a reducir la síntesis de ARNr. Este mecanismo regulador tiene lugar a nivel epigenético, lo que significa que no es el propio ADN el que cambia, sino su empaquetamiento, del que se encarga otro tipo de ARN.
"Hemos descubierto que un ARN largo no codificante llamado PAPAS, que yo había descubierto hace unos años, actúa sobre el empaquetamiento del ADN y reduce la producción de ARNr", explica el Dr. Holger Bierhoff, que dirige el proyecto en la Universidad de Jena. "Más concretamente, PAPAS influye en el acceso a las regiones activas del ADN y determina si éstas se copian en ARN o no. Si se necesitan muchos ribosomas y proteínas, y por tanto mucho ARNr, se reduce la síntesis de PAPAS. Si se quiere detener este proceso, aumenta el nivel de PAPAS".
Los expertos de Jena también descubrieron que PAPAS no sólo desempeña un papel importante en la proliferación celular, sino también en la especialización. "Cuando desactivamos PAPAS mediante manipulación genética en las células, observamos que el desarrollo hacia células productoras de leche ya no funcionaba correctamente", afirma Bierhoff.
Alto nivel de PAPAS - bajo crecimiento tumoral
La síntesis de ARNr también aumenta en las células cancerosas, ya que se multiplican rápidamente y necesitan muchas proteínas y, en consecuencia, muchos ribosomas. "Por eso nos preguntamos si el mecanismo regulador que observamos también desempeña un papel en el desarrollo del cáncer de mama. La respuesta es claramente afirmativa", explica el biólogo celular Bierhoff. "Cuando redujimos la síntesis de PAPAS y desactivamos la especialización celular, observamos que las células desarrollaban las características de las células cancerosas". Por el contrario, los investigadores demostraron tanto en cultivos celulares como en ratones que un nivel elevado de PAPAS reduce el crecimiento tumoral, así como la propagación de metástasis.
Pero, ¿cómo consiguen las células cancerosas desactivar la producción de PAPAS y potenciar así la síntesis de ARNr? "También hemos encontrado un mecanismo para ello", explica Bierhoff. "La producción de PAPAS requiere una señal molecular al inicio del gen PAPAS. Esta estructura de señalización está regulada por proteínas particulares, que pueden resolver o bloquear la estructura. Hemos observado que la producción de estas proteínas es especialmente elevada en las células del cáncer de mama. Cuanto más agresivo es el tumor, mayor es su presencia".
Los investigadores de Jena desarrollan una terapia de ARN
Para Holger Bierhoff, los resultados de la investigación son prometedores en dos aspectos: "En primer lugar, vemos que PAPAS puede ser un marcador interesante para evaluar la agresividad de un tumor de mama. Esta información podría utilizarse como herramienta de diagnóstico", afirma. "En segundo lugar, ya estamos trabajando en el desarrollo de una terapia de ARN para el tratamiento del cáncer. Conocemos el mecanismo por el que PAPAS regula la síntesis de ARNr y sabemos qué región del ARN es necesaria para ello. Ahora, la idea es producir artificialmente esta parte de PAPAS, empaquetarla en nanopartículas e introducirla en las células cancerosas, restaurando así su función. De este modo, reduciríamos la síntesis de ARNr, que el cáncer necesita para proliferar". Esta estrategia sería similar a las vacunas de ARNm, como la aplicada contra el Covid-19, sin embargo, aquí se aplicaría un ARN regulador en lugar de un ARN codificador de proteínas.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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