Una nueva investigación muestra cómo ocurre un paso crucial en el crecimiento y la diferenciación de las células madre y cómo la reversión de ese paso contribuye al cáncer. Muestra que tres proteínas clave primero estimulan la proliferación de células madre. Luego, a medida que las células se diferencian en su tipo de célula final, estas proteínas cambian de función y evitan que las células se dividan más. Debido a su papel central, las proteínas podrían ofrecer un objetivo terapéutico seguro y novedoso en muchos tipos de cáncer.
En un animal en desarrollo, las células madre proliferan y se diferencian para formar los órganos necesarios para la vida. Un nuevo estudio muestra cómo ocurre un paso crucial en este proceso y cómo la reversión de ese paso contribuye al cáncer.
El estudio, dirigido por investigadores del Centro Integral del Cáncer de la Universidad Estatal de Ohio-Arthur G. James Cancer Hospital y el Instituto de Investigación Richard J. Solove, muestra por primera vez que tres proteínas, denominadas E2f1, E2f2 y E2f3, juegan un papel clave en la transición que hacen las células madre a su estado final diferenciado.
Estas proteínas ayudan a estimular el crecimiento y la proliferación de las células madre. Pero una vez que las células madre comienzan a diferenciarse en su tipo de célula final, por ejemplo, una célula en la retina o en el revestimiento del intestino, las mismas tres proteínas cambian de función y evitan que se sigan dividiendo.
La investigación también muestra cómo estas proteínas pueden cambiar de curso una vez más en células que tienen mutaciones en el gen del retinoblastoma (Rb). Los genes Rb mutados ocurren en muchos tipos de cáncer, lo que sugiere que estas proteínas E2f podrían ofrecer un objetivo terapéutico seguro y novedoso en estos tumores.
Los hallazgos se publican en artículos consecutivos en la edición del 17 de diciembre de la revista Nature.
"Demostramos que estos E2f son activadores de genes en las células madre, pero luego cambian a represores de genes cuando las células madre comienzan a diferenciarse", dice Gustavo Leone, profesor asociado de virología molecular, inmunología y genética médica en el James Cancer Hospital de Ohio State. y el Instituto de Investigación Solove. Leone dirigió el primero de los dos estudios de Nature y es coautor del segundo.
"Este es un paso muy importante en el proceso de diferenciación", dice Leone. “A medida que los órganos se forman durante el desarrollo, llega un momento en que su crecimiento debe detenerse porque un órgano solo necesita una cierta cantidad de células y no más. El cambio de estas proteínas de activadores a represores es esencial para que eso suceda. “Antes de esto, no había sospechas de que estas proteínas reguladoras tuvieran algún papel en las células diferenciadas”, dice Leone. “Se pensaba que solo eran importantes en la proliferación de células como las células madre. Pero eso no es cierto."
Leone y sus colegas muestran la función de las proteínas en la diferenciación en embriones, retinas, cristalinos e intestinos de ratón.
También muestran cómo las tres proteínas podrían volver a ser activadores de genes en las células cancerosas y promover el crecimiento tumoral en cánceres con mutaciones Rb. "En este caso, estas proteínas actúan de manera anormal en relación con el tejido circundante, por lo que podrían proporcionar un objetivo terapéutico seguro", explica Leone. "Si podemos inactivar estos E2fs en las células cancerosas, tal vez podamos prevenir un mayor crecimiento del tumor sin tener un efecto importante en las células sanas".
La financiación del Instituto Nacional del Cáncer, el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano y el Departamento de Defensa apoyó esta investigación.
