Las células tumorales se desprenden de parte de su genoma para agilizar su reproducción, lo que las hace mucho más susceptibles a algunos fármacos quimioterápicos.
Las células de los diversos tipos de cáncer tienen en común, entre otras características, una capacidad para reproducirse de una forma tan desmesurada como incontrolada. Una reproducción que se lleva a cabo muy rápidamente y que explica por qué los tumores crecen de una manera tan veloz. Sin embargo, esta inusitada capacidad proliferativa de las células cancerígenas, si bien garantiza su supervivencia, puede asimismo suponer su perdición. Y es que como muestra un estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Stowers para la Investigación Médica en Kansas City (EE.UU.), las células tumorales se desprenden de parte de su genoma –concretamente, de muchas de las secuencias repetidas de ADN ribosómico– para, así, aligerar y facilitar su reproducción. Una renuncia, aun parcial, a su material genético que merma su capacidad para soportar los daños y lesiones en el ADN, lo que puede conducir a su muerte.
Como explica Jennifer L. Gerton, directora de esta investigación publicada en la revista PLoS Genetics, "los fármacos que provocan daños en el ADN son comúnmente utilizados en el tratamiento del cáncer. Sin embargo, no tenemos muy clara la razón por lo que matan a las células cancerígenas de forma selectiva. Nuestros resultados sugieren que la descarga de copias de ADN ribosómico puede generar una inestabilidad en el genoma que haga que las células sean particularmente susceptibles a la quimioterapia con estos fármacos".
SOLTAR LASTRE
El ADN ribosómico juega un papel vital no solo en las células cancerígenas, sino también en las células sanas. Y es que este ADN codifica los componentes estructurales de los ribosomas, esto es, los orgánulos que, cual fábricas, producen las proteínas responsables de llevar a cabo todas las funciones celulares. Tal es así que, muy posiblemente, con objeto de garantizar que no se pierda, el genoma del núcleo celular porta infinidad de secuencias repetidas de este ADN ribosómico.
Por lo general, los estudios llevados a cabo para analizar el genoma de las células tumorales, muy especialmente sus mutaciones, han pasado por alto las secuencias repetidas de ADN ribosómico. Y los que sí las han tenido en cuenta han concluido que estas secuencias se expanden y contraen continuamente a lo largo del genoma del núcleo celular.
Como refiere Jennifer Gerton, "cabe la posibilidad de que las células cancerígenas, dada su alta capacidad proliferativa, requieran un número de ribosomas más grande que el usual, por lo que promoverían la expansión del número de copias de este ADN. Pero en nuestro trabajo hemos observado exactamente lo contrario".
En el estudio, los autores recurrieron a los datos registrados en ocho proyectos sobre el genoma del cáncer en humanos. Y lo que hicieron fue utilizar modelos informáticos para cuantificar el número de copias de ADN ribosómico en las células sanas y cancerígenas de 162 pacientes con distintos tipos de tumores. Los resultados mostraron que en cinco de los ocho proyectos no había diferencias en el número de copias de ADN ribosómico entre las células cancerígenas y sanas. Pero en los tres restantes, los autores constataron una pérdida significativa de estas secuencias en las células tumorales. Un hallazgo posteriormente confirmado a través del estudio de un modelo animal –ratones– de leucemia, en el que el uso de la PCR digital –o 'reacción en cadena de la polimerasa' digital– permitió observar que las células cancerígenas portaban un número de secuencias de ADN ribosómico mucho menor que las sanas.
Pero al perder estas secuencias y, por tanto, poder 'construir' menos ribosomas, ¿las células tumorales no ven mermada su capacidad proliferativa? Pues no. Como indica Jennifer Gerton, "las células se las apañan de alguna manera para mantener su elevada capacidad reproductiva. Y lo que hacen es producir más ARN ribosoma y sintetizar más proteínas. Todo ello con menos copias de ADN ribosómico".
MÁS RÁPIDAS, MÁS SENSIBLES
En definitiva, como apunta la directora de la investigación, "el cáncer ejerce sobre el genoma el tipo de presión que podríamos esperar. Creemos que esta presión para proliferar conllevaría una expansión del número de copias, para así poder transcribir una mayor cantidad de ADN en ARN. Pero, por el contrario, conlleva una contracción en este número de copias. Pesamos que el tener menos ADN para copiar promueve la proliferación, lo que ya estamos evaluando en la actualidad".
Sin embargo, esta renuncia parcial al genoma puede tener un coste. Estudios previos llevados a cabo con levaduras han mostrado que la reducción del número de copias de ADN ribosomal genera un genoma altamente sensible a los daños en el ADN. Un efecto que también tiene lugar en seres más evolucionados: los autores utilizaron cuatro fármacos quimioterápicos con capacidad de inducir lesiones en el ADN en muestras celulares de los ratones con leucemia y constataron que las células malignas eran muchísimo más sensibles al daño en el ADN que las células normales.
Como concluye Jennifer Gerton, "si comprobamos que lo observado en los ratones también tiene lugar en los humanos, entonces podría resultar muy útil en la práctica clínica". De hecho, y en opinión de los autores, la cuantificación del número de copias de ADN ribosomal podría utilizarse para predecir qué tumores serán sensibles a los quimioterápicos que provocan daños en el ADN.
