La radioterapia, un tratamiento común para el cáncer, es una de las formas más efectivas de destruir las células cancerosas y reducir los tumores. Alrededor del 50% de los pacientes con tumores ubicados en la cavidad gastrointestinal hígado, páncreas, colon, próstata, etc. reciben estotipo de tratamiento, que ha aumentado las tasas de supervivencia del cáncer en las últimas décadas. Sin embargo, la radioterapia intensiva no solo daña las células tumorales, sino también las células intestinales sanas que conducen a la toxicidad en el 60% de los pacientes tratados. Mientras que la reversión de esta toxicidad se observa después deLa radioterapia ha finalizado, el 10% de los pacientes tratados desarrollan síndrome gastrointestinal, una enfermedad caracterizada por la muerte celular intestinal que resulta en la destrucción de todo el intestino y la muerte del paciente.
El daño de las células intestinales sanas es la principal desventaja de la radioterapia que conduce a la interrupción y el fracaso de un tratamiento eficaz contra el cáncer, lo que puede causar una recurrencia tumoral rápida. Ahora, un descubrimiento publicado en ciencia por científicos del Grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del Centro Nacional de Investigación del Cáncer CNIO podría ser útil para proteger las células intestinales sanas del daño por radiación. Las consecuencias de sus hallazgos en ratones podrían cambiar radicalmente la forma en que los humanos manejan la exposicióna altos niveles de radiación; tanto para la investigación y el tratamiento del cáncer como para otras áreas como exploraciones espaciales, guerra nuclear o accidentes nucleares.
El trabajo del Grupo se enfoca en URI, una proteína cuyas funciones aún no se comprenden completamente. Sin embargo, estudios previos del Grupo han encontrado que niveles anormales de expresión de esta proteína en ciertos órganos pueden causar cáncer. El estudio ahora publicado en ciencia muestra que los niveles altos de proteína URI protegen a los ratones del daño intestinal inducido por la radiación, mientras que los niveles bajos o nulos de la proteína pueden conducir al síndrome gastrointestinal y la muerte.
"Las funciones precisas de URI aún no se han identificado", dice Nabil Djouder, Jefe del Grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del CNIO y líder del estudio. "Al igual que el pH o la temperatura, que el organismo necesita mantenerdentro de cierto rango, los niveles de URI también deben mantenerse dentro de una ventana muy estrecha para regular el funcionamiento adecuado de otras proteínas. Cuando los niveles de URI son más altos o más bajos de lo óptimo, pueden promover o proteger contra el desarrollo de tumores y otras enfermedades, dependiendoen el contexto "
Djouder, que ha estado estudiando URI durante mucho tiempo, desarrolló los primeros modelos genéticos de ratones para estudiar las funciones de esta proteína en mamíferos. Su equipo había observado que los altos niveles de URI protegen las células intestinales del daño del ADN cuando crecen en cultivo., Djouder y la estudiante de doctorado Almudena Chaves-Pérez sugirieron que deberían estudiar si la función protectora del URI también era efectiva in vivo y si era capaz de mitigar los efectos de las irradiaciones de dosis altas y, por lo tanto, del síndrome gastrointestinal., se desarrollaron tres modelos genéticos de ratón. Fueron los primeros modelos genéticos experimentales de ratón diseñados para estudiar específicamente el papel de URI y los efectos de la radiación en el intestino. Uno de ellos sirvió como modelo de control para identificar dónde exactamente se expresaba URI en elintestino; otro modelo de ratón tenía altos niveles de la proteína expresada en el intestino, y en el tercero, el gen había sido eliminado para disminuir los niveles de URI en tEl epitelio intestinal.
Los ratones de control mostraron que el URI se expresa en una población específica de células madre inactivas ubicada en las criptas intestinales llamadas criptas de Lieberkühn. El URI protege estas células de la toxicidad inducida por la radiación en altas dosis ". Encontramos eso, cuando el tratamiento con radiaciónse acabó, estas son las células que regeneran el tejido dañado ", dice Chaves-Pérez, primer autor del artículo." Recientemente ha habido mucho debate sobre qué población de células madre está a cargo de hacer este trabajo ", agrega."
Después de ser sometidos a altas dosis de radiación, el 100% de los ratones diseñados para expresar altos niveles de URI en el intestino sobrevivieron al síndrome gastrointestinal, mientras que en condiciones normales, hasta el 70% de ellos mueren. Por el contrario, todos los ratonesdonde el gen había sido eliminado murió de síndrome gastrointestinal.
Chaves-Pérez explica estos resultados: "Lo que distingue a esta población específica de células madre es que, en condiciones normales cuando expresan URI, estas células están inactivas, es decir, no proliferan. En consecuencia, no están expuestas al daño por radiación, que solo afecta a las células en proliferación. Sin embargo, cuando el URI no está presente en estas células madre, el conocido oncogén c-MYC se sobreexpresa, lo que conduce a la proliferación celular y aumenta la susceptibilidad de estas células al daño por radiación.las células mueren, el intestino no se repara y, posteriormente, el ratón muere "
Aunque sus hallazgos deben ser confirmados por otros estudios, Djouder cree que los inhibidores de c-MYC podrían ser útiles para mitigar el síndrome gastrointestinal inducido por la radiación en pacientes ". Nuestro trabajo abre nuevas vías para tratar y prevenir el síndrome gastrointestinal al inhibir o eliminarc-MYC. Tales inhibidores reducirán los efectos secundarios letales de la radioterapia de dosis alta, permitiendo el aumento de las dosis de radiación para tratar eficazmente el cáncer y proteger a los pacientes del síndrome gastrointestinal ", explica Djouder." Además de proteger contra los efectos secundarios letales de la radiación, los inhibidores de c-MYC se usan en el tratamiento del cáncer, lo que significa que pueden tener doble eficacia ", agrega.
Ahora, sería interesante saber si otros órganos con capacidades regenerativas, como la piel, tienen una determinada población de células madre con altos niveles de URI. Djouder y su equipo actualmente están investigando sobre este tema.
Djouder cree que, además de su importancia en el campo del cáncer, "este hallazgo podría tener implicaciones significativas para la protección contra la radiación a altas dosis, como en el caso de accidentes nucleares, guerra nuclear o exposición a radiación cósmica durante exploraciones espaciales largas".
El estudio fue apoyado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, la Fundación "la Caixa" y el Instituto Nacional de Salud Carlos III.
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Materiales proporcionado por Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas CNIO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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