El hallazgo podría conducir a una nueva frontera en la oncología molecular y posibles terapias para prevenir diferentes tipos de cáncer.
Ciudad de El Vaticano–La investigación realizada por el Hospital Pediátrico de la Santa Sede, Bambino Gesù, en colaboración con la Universidad de Roma «Tor Vergata» y otros centros de investigación europeos y estadounidenses, arroja luz sobre el ciclo de la división celular.
Los científicos han logrado identificar la relación entre las proteínas Ambra1 y Ciclina D: un desequilibrio puede provocar el proceso que conduce a un tumor.
Este nuevo descubrimiento abre el camino a terapias que bloquean el sistema de defensa de las células enfermas. Después de décadas de investigación y muchas hipótesis, cierra el círculo sobre los mecanismos del ciclo celular, el proceso a través del cual las células, incluidas las cancerosas, maduran y proliferan.
Investigadores del Hospital Infantil Bambino Gesù y de la Universidad de Roma «Tor Vergata», en colaboración con otros centros de investigación europeos y estadounidenses, han descubierto la pieza que faltaba: lo que regula la vida de la Ciclina D, una molécula esencial en la división celular.
El interruptor que enciende y apaga la actividad de la ciclina D es una proteína llamada Amber1: cuando no funciona, desencadena un proceso que conduce a la formación rápida de muchos tipos de cáncer.
El descubrimiento abre el camino a terapias específicas que inhiben el sistema de defensa de las células enfermas hasta su autodestrucción. Los resultados del estudio apoyado por AIRC, se acaban de publicar en la revista científica Nature.
El ciclo celular
El ciclo celular consta de una serie de eventos concatenados y finamente regulados que conducen a la división de las células, proceso vital mediante el cual se forman las células de todo el organismo a partir de un óvulo fecundado, así como el proceso por el cual las células de la piel, la sangre y los órganos se renuevan.
Este ciclo está regulado por las ciclinas, un grupo de proteínas clasificadas con las letras A, B, C, D, etc. Cada uno realiza una parte del trabajo de división celular y se producen y destruyen en una alternancia precisa, hasta el nacimiento de las células hijas.
El mecanismo de regulación de estas moléculas ya se conocía casi por completo, excepto, hasta ahora, para la Ciclina D. Con el estudio coordinado por Bambino Gesù, finalmente se ha definido toda la ruta.
Tumores: los «errores» del ciclo celular
Durante el proceso de división, los genes responsables de controlar el ciclo celular pueden estar sujetos a mutaciones de las que se originan muchos tipos de tumores. Estas anomalías generalmente se desarrollan durante la replicación del patrimonio genético (ADN) para ser transferido a las células hijas: si el mecanismo se atasca, cualquier error acumulado en esta fase crucial se convierte en la causa de mutaciones, tumores y muerte celular.
El estudio
El estudio que condujo al descubrimiento de la correlación entre las proteínas Ambra1 y Ciclina D fue realizado por los investigadores del Hospital Bambino Gesù, liderados por el profesor Francesco Cecconi del Área de Investigación de Oncohematología, dirigido por el profesor Franco Locatelli, junto con el equipo de investigación de la Universidad de Roma «Tor Vergata» y se ha beneficiado de la colaboración del Centro de Investigación de la Sociedad Danesa del Cáncer y otros centros europeos y estadounidenses.
La investigación se ha realizado en cientos de muestras (modelos animales, células producidas en el laboratorio, células derivadas de tumores tanto animales como humanos) con una combinación de técnicas avanzadas (imágenes, microscopía, fluorescencia, ingeniería genética, bioquímica, histología), comenzando a partir de la intuición de un posible papel de Ambra1, una molécula descubierta en 2007 por el equipo del profesor Cecconi, en algunos defectos del ciclo celular.
Durante las investigaciones, los investigadores han notado que en caso de ausencia o baja cantidad de Amber1, la ciclina D no se destruye como debería y, por lo tanto, se acumula. Debido a esta acumulación, las células comienzan a dividirse a un ritmo descontrolado, el ADN se daña y se desencadena la formación de masas tumorales.
El desequilibrio de los niveles de las dos proteínas se ha encontrado en muchos tipos de cáncer, incluidos el adenocarcinoma de pulmón, el sarcoma y el glioblastoma.
Perspectivas terapéuticas
El estudio Bambino Gesù describe la prueba de una terapia para tumores basada en el desequilibrio de Amber1 y Cyclin D. Como no hay medicamentos disponibles hasta la fecha que puedan actuar directamente sobre las dos proteínas para restaurar la cantidad correcta, los investigadores han identificado una solución alternativa que explota uno de los puntos débiles de las células cancerosas: el sistema de reparación.
La gran velocidad con la que se dividen las células cancerosas genera una serie de errores en su ADN que son corregidos gradualmente por un sistema de enzimas (presentes en todas las células del cuerpo humano) que les permite sobrevivir y proliferar. Sin embargo, si se inhibe el proceso de reparación, las células enfermas acumulan tantos defectos que se autodestruyen.
La terapia (una combinación de fármacos específicos denominados «inhibidores del sistema de reparación») se ha probado con éxito en modelos celulares y animales: el tumor retrocedió y aumentó la supervivencia. Por lo tanto, la investigación sugiere que esta estrategia de tratamiento, ya utilizada para el tratamiento de algunos tipos de tumores humanos, también se puede aplicar a pacientes con la combinación Amber1 – Cyclin D alterada.
«La idea es que los pacientes diagnosticados con cáncer también sean examinados en busca de niveles de Ambra1 y Ciclina D», dice Francesco Cecconi, profesor de Biología del Desarrollo en la Universidad de Roma «Tor Vergata» e investigador en Bambino Gesù.
«Si se detecta la ausencia o los niveles bajos de Ambra1 en asociación con una acumulación de Ciclina D en las células tumorales, podríamos intentar suprimir la capacidad de las células tumorales para reparar el material genético con fármacos específicos que ya se utilizan en terapia. Así podríamos limitar su reparación, podríamos apuntar a matar las células cancerosas mediante la explotación de su talón de Aquiles, es decir, la misma inestabilidad genómica que las indujo a proliferar”.
«Nuestros datos también se extienden a los procesos de proliferación celular en el sistema nervioso en desarrollo y este nuevo nivel de regulación podría representar una nueva frontera en la oncología molecular de los tumores cerebrales en niños», agrega el Dr. Giacomo Milletti, biólogo investigador de Bambino Gesù. Estudiante de doctorado en la Universidad de Roma «Tor Vergata» y primer coautor del estudio.
3 estudios en Nature
Los resultados de la investigación del Bambino Gesù y la Universidad de Roma «Tor Vergata» se ven confirmados por otros dos estudios internacionales, realizados en los Estados Unidos de América – en Nueva York y San Francisco, que, desde diferentes puntos de partida, alcanzan la misma conclusión: Ambra1 controla la ciclina D.
Por el alto valor científico del descubrimiento, los tres estudios se han publicado en secuencia en el mismo número de Nature.
