Según un nuevo estudio, las células cancerosas pueden deber parte de su naturaleza destructiva al ADN único "en forma de rosquilla".
El estudio, publicado hoy (20 de noviembre) en la revista Nature, encontró que, en algunas células cancerosas, el ADN no se acumula en estructuras similares a hilos como en las células sanas, sino que el material genético se pliega en un anillo. como una forma que hace que el cáncer sea más agresivo.
"El ADN transmite información no solo en su secuencia sino también en su forma", dijo el coautor Paul Mischel, profesor de patología en la Universidad de California en San Diego.
Como recordará de la clase de biología, la mayor parte de nuestro ADN está empaquetado fuertemente dentro de los núcleos de las células en estructuras conocidas como cromosomas. Casi todas las células tienen 23 pares de cromosomas, cada uno de los cuales consta de aproximadamente 6 pies (1,82 metros) de ADN firmemente enrollados alrededor de grupos de proteínas que sirven de andamio.
Esta estructura repleta permite que algunos genes sean accesibles por las moléculas que "leen" y llevan a cabo las instrucciones genéticas, mientras que otros genes permanecen ocultos. El resultado es una maquinaria altamente regulada que evita que la célula lleve a cabo instrucciones genéticas no deseadas y se replique (creando nuevas "células hijas") de manera errática.
"Todo lo que hemos aprendido sobre genética dice que los cambios deberían ser lentos", dijo Mischel a Live Science. Pero hace años, Mischel y su equipo descubrieron que en un cierto tipo de cáncer cerebral llamado glioblastoma, los tumores "parecían poder cambiar a un ritmo que simplemente no tenía ningún sentido". Las células tumorales, al dividirse en células hijas, parecían de alguna manera amplificar la expresión de oncogenes, genes que pueden transformar una célula normal en una cancerosa.
Resultó que algunas de estas copias amplificadas de oncogenes "se habían liberado de los cromosomas", dijo Mischel. Después de haberse desprendido de los cromosomas, estaban colgando en otras piezas de ADN dentro de la célula, según un artículo que los autores publicaron en la revista Science en 2014. Luego descubrieron que estas piezas de ADN "extracromosómico" (ecDNA) realmente ocurren en casi la mitad de los cánceres humanos, pero rara vez se han detectado en células sanas, un hallazgo que los autores informaron en un artículo publicado en la revista Nature en 2017.
En este nuevo estudio, descubrieron por qué el ADNc es tan robusto. Una combinación de imágenes y análisis moleculares reveló que estas piezas de ADN están envueltas alrededor de las proteínas en forma de anillo, similar al ADN circular que se encuentra en las bacterias.
Esta forma de anillo hace que sea mucho más fácil para la maquinaria de la célula acceder a una gran cantidad de información genética, incluidos los oncogenes, para que pueda transcribirlos y expresarlos rápidamente (por ejemplo, instruir a una célula sana para que se vuelva cancerosa), dijo Mischel. Esta fácil accesibilidad permite que las células tumorales generen grandes cantidades de oncogenes promotores de tumores, evolucionen rápidamente y se adapten fácilmente a un entorno cambiante.
Además, los investigadores descubrieron que, en contraste con las células sanas que dividen sus genes en las células hijas de manera regular y esperada, estas células cancerosas distribuyen su ADNc de manera aleatoria. Es como "una fábrica para bombear toneladas y toneladas de oncogenes", lo que lleva a que algunas células hijas reciban múltiples copias de oncogenes en una sola división celular, dijo Mischel.
"Este es un estudio muy emocionante", dijo Feng Yue, director del Centro de Genómica del Cáncer del Centro de Cáncer Lurie de la Universidad Northwestern, que no participó en la investigación. "Este trabajo representa un avance conceptual de cómo las contribuciones de ecDNA a la oncogénesis en el cáncer humano".
Mischel y algunos de los otros autores del estudio son cofundadores de Boundless Bio Inc., una compañía que investiga terapias basadas en ec-DNA. El coautor del estudio Vineet Bafna también es cofundador y tiene una participación accionaria en la compañía Digital Proteomics, pero los autores afirman que ninguna de las compañías estuvo involucrada en esta investigación.
