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Detectan enzima que al inhibirla evita que crezca un tumor cerebral

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Identifican proteína clave en la preparación de la célula antes de dividirse y multiplicarse.
Detectan enzima que al inhibirla evita que crezca un tumor cerebral

Todos los tumores de cáncer tienen una cosa en común: deben alimentarse a sí mismos para crecer y propagarse, una hazaña difícil, ya que suelen estar en un microambiente con limitación de nutrientes y oxígeno.

Un estudio en el Centro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas, en Estados Unidos, reveló nuevos detalles acerca de cómo una enzima llamada acetil-CoA sintetasa 2 (ACSS2) permite que los tumores cerebrales crezcan a pesar de su duro entorno.

Los hallazgos, publicados en la edición digital de Molecular Cell, presagian que ACSS2 es un potencial elemento en nuevos enfoques para tratar esta enfermedad a menudo mortal.

ACSS2 proporciona a los tumores una ventaja competitiva mejorando su capacidad de usar una sal celular llamada acetato como una fuente de alimento basada en carbono en lugar de la glucosa más deseable que con frecuencia es escasa en las células cancerosas. Esta línea de vida permite que las células cancerosas en el núcleo del tumor sobrevivan y crezcan a medida que luchan con la deficiencia de nutrientes.

Las terapias actuales y el propio sistema inmunológico del cuerpo no son eficientes para detener esta vía nutritiva vital en las células cancerosas y se sabe poco acerca de cómo estas proteínas que dan vida son transportadas desde el citosol, un componente líquido de la célula, al núcleo a través de un proceso llamado nuclear translocación. La capacidad de detener la translocación nuclear de ACSS2 cortaría la capacidad de automantenerse de la célula cancerosa en su nivel más básico.

Mecánica

El análisis, dirigido por Zhimin Lu, profesor de neuroncología, proporciona nueva información sobre la translocación nuclear y cómo ACSS2 puede ofrecer un nuevo enfoque terapéutico. La coenzima A (CoA) generada a través de la absorción de glucosa y acetato es una fuente clave de carbono para importantes procesos celulares como la acetilación de las histonas y la expresión génica. Sin embargo, no está clara la forma en que el acetil-CoA se produce bajo estrés nutricional. El estudio explica la mecánica subyacente de cómo ocurre esto, con ACSS2 como un método nuevo e importante para la expresión génica en estas circunstancias, detalla Lu.

Utilizando el proceso de edición de genes CRISPR, el equipo de Lu reveló qué funciones desempeña ACSS2 en la acetilación de las histonas mediante la generación de acetil-CoA nuclear a partir del acetato dentro del núcleo de la célula. También demostró la importancia de la modificación de histonas por medio de una enzima metabólica en el mantenimiento de la estabilidad celular y el desarrollo del tumor.

Las histonas son proteínas que actúan como carretes alrededor de los que se enrolla el ADN y son cruciales para la regulación de genes, mientras la acetilación de las histonas es un proceso de modificación crítico para la expresión génica.

En esencia, ACSS2 da permiso genético para la producción de lisosomas, estructuras celulares que sirven como sistema de eliminación de residuos de la célula, librándola así de materiales no deseados, mientras recicla los productos digeridos para la proteína, el ADN y la síntesis de lípidos. Los lisosomas son reconocidos como un factor contribuyente en el desarrollo de tumores.

ACSS2 también promueve un mecanismo canibalístico de la alimentación de la célula, llamado autofagia, permitiendo que los lisosomas reciban, digieran y reciclen nutrientes necesarios.

Cuando los nutrientes situados fuera de la célula son limitados, ACSS2 es capaz de reprogramar el metabolismo de las células cancerígenas mediante el aumento de la autofagia y la reutilización de los productos digeridos con lisosomas de materiales no deseados o almacenados para la supervivencia y el crecimiento celular.

Estos hallazgos aclaran una interacción instrumental entre la reprogramación del metabolismo y la expresión génica en las células cancerosas. La inhibición tanto de la función nuclear de ACSS2 como de la vía metabólica conocida como glucólisis, que convierte la glucosa en energía de alimentación del tumor, parece ser un enfoque eficaz para el tratamiento del cáncer.

Tecnología de edición genética

En Washington, la revista Science informó que científicos estadunidenses identificaron una proteína clave en la fase de preparación de la célula antes de dividirse y multiplicarse.

Mediante la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9, los científicos eliminaron dicho componente de células humanas en cultivo y ralentizaron su ciclo de crecimiento.

La proteína, denominada Tudor-SN, tiene influencia sobre todo el proceso de división al controlar otras moléculas que regulan la expresión de miles de genes humanos.

Cuando extrajeron la Tudor-SN, se frenaron los genes que incentivan el crecimiento de las células y estas pasaron de una forma más lenta de la fase preparatoria a la de división.

El descubrimiento podría potenciar nuevas herramientas contra el cáncer, que a pesar de su complejidad, tiene una particularidad básica: el crecimiento descontrolado de células malignas, expresó una de las autoras de estudio, Lynne Maquat, especialista de la Universidad de Rochester, en Nueva York.

Agregó que con ese fin se podrían hacer experimentos para probar cuáles serían las consecuencias de inhibir estas proteínas Tudor-SN en una forma dirigida.

Sin embargo, la experta reconoció que hay muchos caminos por los que se puede desarrollar el cáncer y las células no son todas iguales, pues un tumor tiene muchas clases de esas unidades biológicas.

(Con información de Pl)

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