Activar un gen cancerígeno clave podría proporcionar el primer tratamiento curativo para la enfermedad cardíaca
16 de Abril de 2020
Los investigadores que intentan desactivar un gen que permite la propagación del cáncer han realizado un sorprendente giro en U. Al hacer que el gen sea hiperactivo y funcional en los corazones de los ratones, han desencadenado la regeneración de las células cardíacas.
Dado que los corazones adultos generalmente no pueden repararse a sí mismos una vez dañados, aprovechar el poder de este gen representa un gran avance hacia el primer tratamiento curativo para la enfermedad cardíaca.
"Esto es realmente emocionante porque los científicos han estado tratando de hacer que las células cardíacas proliferen durante mucho tiempo". Ninguno de los tratamientos actuales para la enfermedad cardíaca puede revertir la degeneración del tejido cardíaco; solo retardan la progresión de la enfermedad. Ahora hemos encontrado una manera de hacerlo en un modelo de ratón ", dijo la Dra. Catherine Wilson, investigadora del Departamento de Farmacología de la Universidad de Cambridge, que dirigió el estudio.
El ciclo celular, a través del cual las células hacen copias de sí mismos, está estrictamente controlado en las células de mamíferos. El cáncer se desarrolla cuando las células comienzan a replicarse sin control, y el gen Myc juega un papel clave en el proceso. Se sabe que Myc es hiperactivo en la gran mayoría de los cánceres, por lo que atacar este gen es una de las principales prioridades en la investigación del cáncer. Mucha investigación reciente se ha centrado en tratar de tomar el control de Myc como medio de terapia contra el cáncer.
"Esto es realmente emocionante porque los científicos han estado tratando de hacer que las células cardíacas proliferen durante mucho tiempo". Ninguno de los tratamientos actuales para la enfermedad cardíaca puede revertir la degeneración del tejido cardíaco; solo retardan la progresión de la enfermedad. Ahora hemos encontrado una manera de hacerlo en un modelo de ratón ", dijo la Dra. Catherine Wilson, investigadora del Departamento de Farmacología de la Universidad de Cambridge, que dirigió el estudio.
El ciclo celular, a través del cual las células hacen copias de sí mismos, está estrictamente controlado en las células de mamíferos. El cáncer se desarrolla cuando las células comienzan a replicarse sin control, y el gen Myc juega un papel clave en el proceso. Se sabe que Myc es hiperactivo en la gran mayoría de los cánceres, por lo que atacar este gen es una de las principales prioridades en la investigación del cáncer. Mucha investigación reciente se ha centrado en tratar de tomar el control de Myc como medio de terapia contra el cáncer.
Cuando los investigadores hicieron que Myc fuera hiperactivo en un modelo de ratón, vieron sus efectos cancerosos en órganos como el hígado y los pulmones: una gran cantidad de células comenzaron a replicarse en el transcurso de unos días. Pero en el corazón, no pasó mucho.
Descubrieron que la actividad dirigida por Myc en las células del músculo cardíaco depende de manera crítica del nivel de otra proteína llamada Ciclina T1, producida por un gen llamado Ccnt1, dentro de las células. Cuando los genes Ccnt1 y Myc se expresan juntos, el corazón cambia a un estado regenerativo y sus células comienzan a replicarse.
"Cuando estos dos genes se sobreexpresaron juntos en las células del músculo cardíaco de ratones adultos, vimos una extensa replicación celular, lo que condujo a un gran aumento en la cantidad de células del músculo cardíaco", dijo Wilson.
Descubrieron que la actividad dirigida por Myc en las células del músculo cardíaco depende de manera crítica del nivel de otra proteína llamada Ciclina T1, producida por un gen llamado Ccnt1, dentro de las células. Cuando los genes Ccnt1 y Myc se expresan juntos, el corazón cambia a un estado regenerativo y sus células comienzan a replicarse.
"Cuando estos dos genes se sobreexpresaron juntos en las células del músculo cardíaco de ratones adultos, vimos una extensa replicación celular, lo que condujo a un gran aumento en la cantidad de células del músculo cardíaco", dijo Wilson.
La insuficiencia cardíaca afecta a alrededor de 23 millones de personas en todo el mundo cada año, y actualmente no hay cura. Después de un ataque cardíaco, un corazón humano adulto puede perder hasta mil millones de células del músculo cardíaco, llamadas cardiomiocitos. A diferencia de muchos otros órganos del cuerpo, el corazón adulto no puede regenerarse, por lo que estas células nunca se reemplazan. Su pérdida reduce la fuerza del corazón y provoca la formación de cicatrices, insuficiencia cardíaca y, en última instancia, la muerte.
"La incapacidad del corazón para regenerarse es una importante necesidad clínica insatisfecha"Catherine Wilson
Utilizando una tecnología de secuenciación de próxima generación llamada ChIP, los investigadores pudieron observar la acción de Myc en las células del corazón. Myc produce una proteína, llamada factor de transcripción, que se une al ADN en células específicas y activa la expresión génica. Pero a pesar de la unión de proteínas con éxito, las células del corazón no comenzaron a replicarse porque la proteína no podía activar la expresión génica. Otra proteína vital para la expresión génica, Cyclin T1, era deficiente en el corazón. Agregarlo a las células con el hiperactivo Myc causó que las células comenzaran a proliferar.
“Ninguna de las opciones de tratamiento actuales puede revertir la degeneración del tejido cardíaco. La incapacidad del corazón para regenerarse es una necesidad clínica insatisfecha significativa ”, dijo Wilson. "Descubrimos que incluso cuando Myc se enciende en un corazón, las otras herramientas no están allí para que funcione, lo que puede ser una de las razones por las que el cáncer de corazón es tan extremadamente raro. Ahora que sabemos lo que falta, podemos agregarlo y hacer que las células se repliquen ".
“Ninguna de las opciones de tratamiento actuales puede revertir la degeneración del tejido cardíaco. La incapacidad del corazón para regenerarse es una necesidad clínica insatisfecha significativa ”, dijo Wilson. "Descubrimos que incluso cuando Myc se enciende en un corazón, las otras herramientas no están allí para que funcione, lo que puede ser una de las razones por las que el cáncer de corazón es tan extremadamente raro. Ahora que sabemos lo que falta, podemos agregarlo y hacer que las células se repliquen ".
A medida que crece la población mundial y aumenta la prevalencia de insuficiencia cardíaca, se anticipa que el costo de la atención al paciente aumentará dramáticamente. Los investigadores esperan desarrollar su hallazgo en una terapia genética para el tratamiento de enfermedades del corazón. “Queremos utilizar tecnologías conmutables a corto plazo para activar Myc y Cyclin T1 en el corazón. De esa manera, no dejaremos huella genética que pueda provocar inadvertidamente la formación de cáncer ", dijo Wilson.
Jacqueline GargetResponsable de: Facultad de Ciencias Biológicas.
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