Las pequeñas moléculas de ARN desarrolladas originalmente como una herramienta para estudiar la función genética desencadenan un mecanismo oculto en cada célula que la obliga a suicidarse, informa un nuevo estudio de Northwestern Medicine, el primero en identificar moléculas para desencadenar un mecanismo a prueba de fallas que puedeprotégenos del cáncer
El mecanismo, las moléculas suicidas de ARN, puede convertirse potencialmente en una nueva forma de terapia contra el cáncer, dijeron los autores del estudio.
Las células cancerosas tratadas con las moléculas de ARN nunca se vuelven resistentes a ellas porque eliminan simultáneamente múltiples genes que las células cancerosas necesitan para sobrevivir.
"Es como suicidarse apuñalándote a ti mismo, disparándote y saltando de un edificio al mismo tiempo", dijo el científico del noroeste y autor principal del estudio, Marcus Peter. "No puedes sobrevivir".
La incapacidad de las células cancerosas para desarrollar resistencia a las moléculas es la primera, dijo Peter.
"Esto podría ser un gran avance", señaló Peter, el Profesor Tom D. Spies de Metabolismo del Cáncer en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.
Peter y su equipo descubrieron secuencias en el genoma humano que, cuando se convierten en pequeñas moléculas de ARN de doble cadena, desencadenan lo que creen que es un antiguo interruptor de muerte en las células para prevenir el cáncer. Ha estado buscando las moléculas fantasmas con esta actividad paraocho años.
"Creemos que así es como los organismos multicelulares eliminaron el cáncer antes del desarrollo del sistema inmunitario adaptativo, que tiene unos 500 millones de años", dijo. "Podría ser una prueba de falla que obligue a las células rebeldes a suicidarse. Creemoses activo en cada célula que nos protege del cáncer "
Este estudio, que se publicará el 24 de octubre en eLife y otros dos nuevos estudios del Noroeste en Oncotarget y Cell Cycle del grupo Peter, describen el descubrimiento de las moléculas de asesino presentes en múltiples genes humanos y su poderoso efecto sobre el cáncer en ratones.
Mirando hacia atrás cientos de millones de años
¿Por qué estas moléculas son tan poderosas?
"Desde que la vida se volvió multicelular, que podría ser hace más de 2 mil millones de años, tuvo que tratar de prevenir o combatir el cáncer", dijo Peter. "Por lo tanto, la naturaleza debe haber desarrollado un mecanismo a prueba de fallas para prevenir el cáncer o combatirlo".momento se forma. De lo contrario, todavía no estaríamos aquí "
Así comenzó su búsqueda de moléculas naturales codificadas en el genoma que matan el cáncer.
"Sabíamos que serían muy difíciles de encontrar", dijo Peter. "El mecanismo de muerte solo estaría activo en una sola célula en el momento en que se vuelva canceroso. Era una aguja en un pajar".
Pero los encontró probando una clase de ARN pequeños, llamados ARN pequeños de interferencia si, que los científicos usan para suprimir la actividad de los genes. Los ARNip están diseñados tomando secuencias cortas del gen que se dirigen y convirtiéndolos en ARN bicatenarioEstos ARNip cuando se introducen en las células suprimen la expresión del gen del que derivan.
Peter descubrió que una gran cantidad de estos pequeños ARN derivados de ciertos genes no solo, como se esperaba, solo suprimieron el gen contra el que fueron diseñados. También mataron todas las células cancerosas. Su equipo descubrió que estas secuencias especiales se distribuyen por todo el genoma humano, incrustado en múltiples genes como se muestra en el estudio en Cell Cycle.
Cuando se convierten en ARNip, todas estas secuencias actúan como súper asesinos altamente entrenados. Eliminan las células al eliminar simultáneamente los genes necesarios para la supervivencia celular. Al eliminar estos genes sobrevivientes, la molécula asesina activa múltiples vías de células de la muerte en paralelo.
Las pequeñas moléculas de ARN asesino activan un mecanismo que Peter llama DISE, por muerte inducida por la eliminación del gen de supervivencia.
La activación de DISE en organismos con cáncer podría permitir la eliminación de células cancerosas. El grupo de Peter tiene evidencia de que esta forma de muerte celular afecta preferentemente a las células cancerosas con poco efecto sobre las células normales.
Para probar esto en una situación de tratamiento, Peter colaboró con el Dr. Shad Thaxton, profesor asociado de urología en Feinberg, para entregar las moléculas de asesino a través de nanopartículas a ratones con cáncer de ovario humano. En los ratones tratados, el tratamiento redujo fuertemente el tumorCrecimiento sin toxicidad para los ratones, informa el estudio en Oncotarget. Es importante destacar que los tumores no desarrollaron resistencia a esta forma de tratamiento contra el cáncer. Peter y Thaxton ahora están refinando el tratamiento para aumentar su eficacia.
Peter se ha sentido frustrado por la falta de progreso en el tratamiento del cáncer sólido.
"El problema es que las células cancerosas son tan diversas que, a pesar de que los medicamentos, diseñados para atacar los genes que impulsan el cáncer, a menudo inicialmente son efectivos, eventualmente dejan de funcionar y los pacientes sucumben a la enfermedad", dijo Peter. Él cree que variosLos subconjuntos de células cancerosas nunca se ven realmente afectados por la mayoría de los medicamentos contra el cáncer que se usan actualmente.
La mayoría de los cánceres sólidos avanzados como el cáncer de cerebro, pulmón, páncreas u ovario no han visto una mejora en la supervivencia, dijo Peter.
"Si tuvo una forma agresiva de metástasis de la enfermedad hace 50 años, fue arrestado en ese entonces y todavía lo está hoy", dijo. "Las mejoras a menudo se deben a mejores métodos de detección y no a mejores tratamientos".
Los científicos del cáncer necesitan escuchar más a la naturaleza, dijo Peter. La terapia inmunológica ha sido un éxito, anotó, porque apunta a activar un mecanismo anticancerígeno que la evolución desarrolló. Desafortunadamente, pocos cánceres responden a la terapia inmunológica y solo unos pocos pacientescon estos beneficios de cáncer, dijo.
"Nuestra investigación puede estar aprovechando uno de los interruptores de muerte originales de la naturaleza, y esperamos que el impacto afecte a muchos tipos de cáncer", dijo. "Nuestros hallazgos podrían ser perjudiciales".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Marla Paul. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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