En un análisis reciente de 43.205 tumores humanos se determinó que el 68% de los tumores sólidos son aneuploides, es decir, contienen alteraciones en el número de cromosomas. En los últimos años, los científicos han tratado de esclarecer si esta aneuploidía contribuye al desarrollo tumoral o es un efecto colateral de la inestabilidad genómica de las células cancerosas, es decir, de los errores genéticos que aumentan la tasa de mutación y, por tanto, la probabilidad de desarrollar cáncer. Un trabajo del grupo de investigación liderado por el investigador ICREA Marco Milán, en el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), publicado esta semana en Developmental Cell, ofrece detalles de la relación existente entre inestabilidad genómica, aneuploidía y cáncer.
El estudio del IRB Barcelona, en el que también ha colaborado el investigador ICREA del mismo instituto Angel R. Nebreda, explica cómo los mecanismos moleculares y celulares desencadenados por las células aneuploides pueden por si solos generar tumores.
La investigación sobre aneuploidía y tumorogénesis se ha desarrollado usando como modelo de trabajo el primordio (tejido precursos) del ala de la mosca del vinagre Drosophila melanogaster. Este tejido es un epitelio organizado en una sola capa que crece de 20 a 30.000 células en pocos días y, por lo tanto, es un buen sistema para poder generar inestabilidad genómica y diseccionar los mecanismos celulares y moleculares que desencadenan células aneuploides en un tejido en proliferación.
Células aneuploides: primera parada, suicidio celular
El grupo de investigadores observó que en las células aneuploides se activa, en primera instancia, la apoptosis (o suicido celular). Paralelamente, estas células envían señales a las células vecinas para que se dividan y proliferen más, con el fin de contrarrestar la inminente pérdida de células y que se pueda formar un tejido normal, en este caso el ala de la mosca. En tercer lugar, activan también una serie de señales tanto de reparación de daños en el ADN como de protección antitumoral para evitar más aneuploidía.
“Hemos descrito la cascada de procesos celulares y moleculares, mecanismos de reparación, defensa y de compensación que en paralelo o de forma secuencial, se activan en y desde las células aneuploides”, explica la investigadora postdoctoral Marta Clemente-Ruiz, primera autora del trabajo.
Pero ¿qué ocurre si las células aneuploides logran sobrevivir? Tras impedir que las células muriesen, los investigadores observaron que las señales de proliferación y crecimiento celular derivadas de las células aneuploides, antes con propósitos saludables para el tejido, favorecen la generación de tumores.
El trabajo viene a ampliar la visión darwiniana de la inestabilidad genómica en el desarrollo del cáncer, “una conceptualización del cáncer tal vez incompleta”, opina Milán, basada en un proceso azaroso de ganancia de genes promotores de tumores y pérdida de genes supresores de tumores que acaba en una combinación ganadora para la célula tumoral.
“De algún modo la aneuploidía derivada de esa inestabilidad genómica es también una fuente de estrés metabólico que desencadena la expresión de una serie de señales que pueden contribuir al crecimiento y desarrollo del tumor”.
Marco Milán apunta que dado que la aneuploidía es una característica común en la mayoría de los cánceres, buscar terapias dirigidas explícitamente a la eliminación de las células aneuploides podría ser una buena estrategia para atajarlos.
“Este trabajo de biología básica ofrece nueva información sobre el entramado molecular desatado por las células aneuploides, y esto es un paso previo a poder investigar posibles terapias para combatir el cáncer”, apunta el investigador del IRB Barcelona.
Artículo de referencia:
Gene dosage imbalance contributes to chromosomal instability-induced tumorigenesis
Marta Clemente-Ruiz, Juan M. Murillo-Maldonado, Najate Benhra, Lara Barrio, Lidia Pérez,
Gonzalo Quiroga, Angel R. Nebreda, and Marco Milán.
Developmental Cell (2016): doi: 10.1016/j.devcel.2016.01.008
Imagen: Células precursoras para formar el ala de mosca, marcadas para distintas proteínas. En este modelo, los científicos han estudiado la relación entre inestabilidad cromosómica, aneuploidía y tumorogénesis (Lara Barrio, IRB Barcelona)
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