La aneuploidía es una afección en la que las células contienen una cantidad anormal de cromosomas, y se sabe que es la causa de muchos tipos de cáncer y trastornos genéticos, incluido el síndrome de Down. La afección también es la principal causa de aborto espontáneo.
Los trastornos causados por aneuploidía son inusuales porque la gravedad de sus efectos a menudo varía ampliamente de un individuo a otro.
Por ejemplo, casi el 90 por ciento de los fetos con tres copias del cromosoma 21, la causa del síndrome de Down, abortarán antes del nacimiento. En otros casos, las personas con la afección vivirán hasta que tengan más de 60 años.
Los investigadores han creído previamente que esta variación es el resultado de diferencias en la composición genética de aquellos individuos con la afección.
Pero en un artículo publicado en la revista Celda , los investigadores del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer en el MIT revelan que la aneuploidía sola puede causar esta variabilidad significativa en los rasgos, en células genéticamente idénticas.
El hallazgo podría tener implicaciones significativas para el tratamiento del cáncer, ya que podría explicar por qué las células cancerosas genéticamente idénticas pueden responder de manera diferente a la misma terapia.
Un impacto inmediato
La aneuploidía se origina durante la división celular, cuando los cromosomas no se separan adecuadamente o no se dividen por igual entre las dos células hijas. Esto lleva a que las células, que en los humanos normalmente tendrían 46 cromosomas, se desarrollen con demasiados o muy pocos cromosomas..
Para estudiar los efectos de la afección, los investigadores indujeron la pérdida o ganancia de cromosomas en células de levadura de panadero genéticamente idénticas. Eligieron la levadura de panadero porque las células se comportan de manera muy similar a las células humanas, según Angelika Amon, Kathleen yProfesor Curtis Marble de Investigación del Cáncer y miembro del Instituto Koch.
Los cambios inducidos tuvieron un impacto inmediato en las células.
"Inducimos una aneuploidía y descubrimos que la respuesta era muy variable de una célula a otra", dice Amon. "Algunas células desaceleraron su ciclo por completo, de modo que ya no pudieron dividirse, mientras que otras se dividieron de manera bastante normal y soloexperimentado un pequeño efecto "
Los investigadores realizaron un análisis sistemático, investigando el efecto en las células de ganar o perder una variedad de cromosomas diferentes. Descubrieron que en cada caso, a pesar de que las células individuales habían ganado o perdido el mismo cromosoma, se comportaron de manera muy diferente aEl uno al otro.
"Eso realmente sugirió que cada cromosoma ganado o perdido tuvo este efecto, ya que las respuestas en cada caso fueron bastante variables", dice Amon.
más allá de la división celular
Los investigadores también investigaron el impacto de la aneuploidía en otras vías biológicas, como la transcripción, la primera etapa de la expresión génica en la que un segmento de ADN se copia en ARN.
Encontraron que aquí también, los efectos de la aneuploidía variaron entre las células idénticas.
La respuesta de las células a los cambios ambientales también varió considerablemente, lo que sugiere que la aneuploidía tiene un impacto en la solidez de muchos, si no todos, los procesos biológicos.
Para garantizar que la respuesta no sea un efecto exclusivo de las células de levadura de panadería, los investigadores luego estudiaron el impacto de la aneuploidía en los ratones y encontraron los mismos niveles de variabilidad, dice Amon.
"Esto sugiere que el estado de aneuploidía en sí mismo podría crear variabilidad, y eso podría proporcionar una explicación adicional de por qué las enfermedades causadas por la aneuploidía son tan variables", dice Amon.
Por ejemplo, se sabe que los tumores contienen diferentes poblaciones de células, algunas de las cuales son bastante diferentes entre sí en su composición genética. Estas diferencias genéticas a menudo se atribuyen a que la quimioterapia u otros tratamientos no tuvieron éxito, como se creíaque la terapia puede no haberse dirigido a todas las células dentro del tumor.
"Desafortunadamente, nuestro trabajo sugiere que los tumores ni siquiera necesitan ser genéticamente heterogéneos, el solo hecho de que tengan aneuploidía podría conducir a resultados muy variables, y eso representa un desafío significativo para la terapia contra el cáncer", dice Amon.
Los investigadores ahora esperan llevar a cabo más estudios para investigar los orígenes de la variabilidad, dice Amon.
Los resultados sugieren que cambios sutiles en la dosificación de genes en muchos genes, causados por el cambio en los números de cromosomas, pueden promover comportamientos alternativos.
"Ahora estamos tratando de rastrear cuáles son los genes clave y cuáles son las vías clave", dice. "Una vez que podamos entender cuáles son las vías clave que causan esta variabilidad, podemos comenzar a pensar en la orientaciónesas vías, para combatir resultados alternativos en el tratamiento del cáncer, por ejemplo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Helen Knight. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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