Inhibición de los mecanismos de reparación específicos del tumor

Los hallazgos pueden ayudar a desarrollar nuevas estrategias o a mejorar las existentes en la terapia del cáncer

15.10.2021 - Alemania

Las mutaciones de los genes BRCA1 y BRCA2 -también conocidos como "genes del cáncer de mama"- están asociadas al desarrollo de cáncer de mama hereditario, así como de otros tipos de tumores. Un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Darmstadt, la Universidad de California y la Universidad de Texas ha caracterizado los procesos de reparación específicos de las células tumorales con mutaciones en el gen BRCA2, con lo que se han obtenido resultados que pueden ayudar a desarrollar nuevas estrategias de tratamiento del cáncer o a mejorar las existentes. Los resultados de este estudio se han publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Nature Cell Biology (NCB).

Michael Ensminger

Roturas de doble cadena durante la mitosis. Se muestran dos células con mutación BRCA2 en división en las que se inhibió el proceso de reparación TMEJ. Las células muestran muchas roturas de doble cadena no reparadas (mostradas por los puntos rojos), que apenas se detectan en las células con BRCA2 funcional y que pueden causar la muerte celular. El ADN se tiñó de azul, el marcador de mitosis pH3 se tiñó de verde y el marcador de rotura de doble cadena yH2AX se tiñó de rojo.

El ADN que codifica la información genética de cada célula se ve constantemente dañado por influencias endógenas y exógenas. Los miles de lesiones del ADN que surgen cada día en cada célula de nuestro cuerpo son detectados y reparados eficazmente por diferentes mecanismos celulares denominados respuesta al daño del ADN. Los defectos de estos mecanismos pueden estar asociados al desarrollo del cáncer.

La lesión de ADN más grave es la rotura de la doble cadena de ADN, ya que la molécula de ADN queda completamente raptada. Una rotura de doble cadena puede ser suficiente para matar a una célula si no se repara o si se repara de forma errónea. La recombinación homóloga es una de las dos principales vías de reparación de las roturas de doble cadena y los genes BRCA1 y BRCA2 son esenciales para este proceso. Por lo tanto, esta vía de reparación es defectuosa en las células tumorales que albergan mutaciones para BRCA1 o BRCA2.

Inducción selectiva de roturas de doble cadena en las células cancerosas

El objetivo de una terapia contra el cáncer es eliminar eficazmente las células tumorales mediante la inducción de roturas de la doble cadena utilizando radiación ionizante o quimioterapia. Las células tumorales con mutación BRCA2 no pueden reparar estas roturas de doble cadena mediante la recombinación de homólogos y dependen en gran medida de vías de reparación alternativas. Una nueva y prometedora estrategia en la terapia del cáncer podría ser la inactivación específica de estos procesos de reparación alternativos. Esto mataría selectivamente a las células tumorales con mutación BRCA2 y no a las células sanas de nuestro cuerpo, ya que BRCA2 no está alterado en estas células y, por tanto, todavía pueden reparar las roturas de doble cadena mediante recombinación homóloga. Sin embargo, no se conocen del todo los procesos de reparación alternativos en las células con mutación de BRCA2, lo que impide una inactivación específica.

Nuevos conocimientos sobre los procesos de reparación

El grupo de investigación del profesor Markus Löbrich de la Universidad Técnica de Darmstadt ha caracterizado un proceso de reparación alternativo específico en las células con mutación BRCA2. Este estudio se ha publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Nature Cell Biology. Junto con grupos de investigación de la Universidad de California y la Universidad de Texas, Löbrich y sus colegas demuestran que un proceso de reparación llamado unión final mediada por POLθ (TMEJ) es responsable de reparar las roturas de doble cadena en las células con mutación BRCA2.

Si se inhibe este proceso, las roturas de doble cadena en las células con mutación BRCA2 quedan sin reparar, lo que provoca la muerte celular. Además, se identificaron dos factores que regulan la activación de TMEJ: RAD52 y el propio BRCA2. Si se inhibe el RAD52 en las células con mutación de BRCA2, la TMEJ se lleva a cabo de una manera propensa a los errores, causando fusiones entre diferentes cromosomas que representan aberraciones potencialmente letales que contribuyen a la muerte celular.

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