INVESTIGACIÓN CÁNCER

Un estudio abre la puerta a controlar el crecimiento celular

Cuando hay cáncer las células se dividen y crecen rápidamente para expandir los tumores y lo hacen en parte aumentando la actividad de una enzima llamada ARN polimerasa I. Ahora, científicos han logrado entender cómo se activa e inactiva, abriendo así el camino a poder controlar el crecimiento celular.

<p>ARN polimerasa I en sus estados inactivo (izquierda) y activado (derecha). Imagen facilitada por el CSIC.</p>

ARN polimerasa I en sus estados inactivo (izquierda) y activado (derecha). Imagen facilitada por el CSIC.

Los resultados de esta investigación de publican en la revista eLife, en un artículo que firman científicos españoles del Centro de Investigaciones Biológicas (del CSIC), el Instituto de Biología Funcional en Salamanca (centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca) y del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona.

La ARN polimerasa I es una enzima vital para el crecimiento de todos los animales, plantas y hongos y está detrás de la fabricación de la maquinaria molecular encargada de construir todas las proteínas de la célula, explica a Efe Carlos Fernández Tornero, del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC), quien recuerda que casi todas las funciones celulares las llevan a cabo proteínas.

Esa maquinaria que fabrica las proteínas de la célula se denomina ribosoma y hasta ahora los científicos sabían que cuanto más crece la célula más ribosomas necesita y cuanto menos crece menos ribosomas.

Es decir, cuando una célula crece requiere que la ARN polimerasa I funcione a altísima velocidad para así poder generar todas las proteínas que necesita, pero cuando una célula deja de crecer es esencial que cese también la actividad de la citada enzima.

En las etapas de desarrollo embrionario el crecimiento celular es frenético y luego se para: en edad adulta hay muy pocas células en el cuerpo humano que estén en constante división o crecimiento.

Crecimiento celular descontrolado con cáncer

Sin embargo, esto cambia cuando hay cáncer: muchas células cancerígenas aumentan la actividad de la ARN polimerasa I de forma descontrolada para poder crecer y dividirse más rápido y expandir el tumor, de ahí que los laboratorios trabajen por tratar de controlar la actividad de esa enzima y así detener el crecimiento tumoral.

Lo que ha descubierto este grupo liderado por Fernández Tornero es el mecanismo por el que la ARN polimerasa I se activa o desactiva.

Para ello, han hecho experimentos in vitro con levadura, hongos unicelulares que comparten con animales superiores sus sistemas celulares fundamentales: división celular, cromosomas o respuesta al estrés. A la levadura le quitaron nutrientes (glucosa y sal de amonio) para estudiar cómo, por falta de éstos, dejaba de crecer.

Material de laboratorio de investigación. NGG/EFE.

Material de laboratorio de investigación. NGG/EFE.

Cuando hay escasez de nutrientes, dos copias de la enzima ARN polimerasa I se unen y se inactivan mutuamente, mientras que cuando una célula dispone de nutrientes suficientes para seguir creciendo la enzima se libera y se activa para producir nuevas proteínas.

Por tanto, el control de la ARN polimerasa I abre una vía para detener la proliferación celular, asegura Fernández Tornero.

Si logramos reducir a niveles normales la síntesis de ribosomas -maquinaria que fabrica las proteínas de la célula- estaremos frenando el crecimiento celular descontrolado y por tanto la progresión de tumores. Los mecanismos descritos en este trabajo nos dan una pista hacia dónde podríamos enfocar una futura estrategia terapéutica“, resume el investigador. Efefuturo

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Publicado en: Ciencia

Los resultados de esta investigación de publican en la revista eLife, en un artículo que firman científicos españoles del Centro de Investigaciones Biológicas (del CSIC), el Instituto de Biología Funcional en Salamanca (centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca) y del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona.

La ARN polimerasa I es una enzima vital para el crecimiento de todos los animales, plantas y hongos y está detrás de la fabricación de la maquinaria molecular encargada de construir todas las proteínas de la célula, explica a Efe Carlos Fernández Tornero, del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC), quien recuerda que casi todas las funciones celulares las llevan a cabo proteínas.

Esa maquinaria que fabrica las proteínas de la célula se denomina ribosoma y hasta ahora los científicos sabían que cuanto más crece la célula más ribosomas necesita y cuanto menos crece menos ribosomas.

Es decir, cuando una célula crece requiere que la ARN polimerasa I funcione a altísima velocidad para así poder generar todas las proteínas que necesita, pero cuando una célula deja de crecer es esencial que cese también la actividad de la citada enzima.

En las etapas de desarrollo embrionario el crecimiento celular es frenético y luego se para: en edad adulta hay muy pocas células en el cuerpo humano que estén en constante división o crecimiento.

Crecimiento celular descontrolado con cáncer

Sin embargo, esto cambia cuando hay cáncer: muchas células cancerígenas aumentan la actividad de la ARN polimerasa I de forma descontrolada para poder crecer y dividirse más rápido y expandir el tumor, de ahí que los laboratorios trabajen por tratar de controlar la actividad de esa enzima y así detener el crecimiento tumoral.

Lo que ha descubierto este grupo liderado por Fernández Tornero es el mecanismo por el que la ARN polimerasa I se activa o desactiva.

Para ello, han hecho experimentos in vitro con levadura, hongos unicelulares que comparten con animales superiores sus sistemas celulares fundamentales: división celular, cromosomas o respuesta al estrés. A la levadura le quitaron nutrientes (glucosa y sal de amonio) para estudiar cómo, por falta de éstos, dejaba de crecer.

Material de laboratorio de investigación. NGG/EFE.

Material de laboratorio de investigación. NGG/EFE.

Cuando hay escasez de nutrientes, dos copias de la enzima ARN polimerasa I se unen y se inactivan mutuamente, mientras que cuando una célula dispone de nutrientes suficientes para seguir creciendo la enzima se libera y se activa para producir nuevas proteínas.

Por tanto, el control de la ARN polimerasa I abre una vía para detener la proliferación celular, asegura Fernández Tornero.

Si logramos reducir a niveles normales la síntesis de ribosomas -maquinaria que fabrica las proteínas de la célula- estaremos frenando el crecimiento celular descontrolado y por tanto la progresión de tumores. Los mecanismos descritos en este trabajo nos dan una pista hacia dónde podríamos enfocar una futura estrategia terapéutica“, resume el investigador. Efefuturo

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