Esclareixen com les cèl·lules amb un número erroni de cromosomes generen tumors

Cèl·lules precursores per formar l'ala de mosca, marcades per a proteïnes diferents. En aquest model, els científics han estudiat la relació entre inestabilitat cromosòmica, aneuploidia i tumorogènesi (Lara Barrio, IRB Barcelona)
Cèl·lules precursores per formar l'ala de mosca, marcades per a proteïnes diferents. En aquest model, els científics han estudiat la relació entre inestabilitat cromosòmica, aneuploidia i tumorogènesi (Lara Barrio, IRB Barcelona)

Les cèl·lules aneuploides, amb un nombre anormal de cromosomes, són habituals en tots els tumors humans.

Un estudi de l'IRB Barcelona en mosques Drosophila detalla com les cèl·lules aneuploides, si aconsegueixen sobreviure, afavoreixen l'inici de tumors.

En una anàlisi recent de 43.205 tumors humans es va determinar que el 68% dels tumors sòlids són aneuploides, és a dir, contenen alteracions en el nombre de cromosomes. En els últims anys, els científics han tractat d'aclarir si aquesta aneuploïdia contribueix al desenvolupament tumoral o és un efecte col·lateral de la inestabilitat genòmica de les cèl·lules canceroses, és a dir, dels errors genètics que augmenten la taxa de mutació i, per tant, la probabilitat de desenvolupar càncer.

Un treball del grup de recerca liderat per l'investigador ICREA Marco Milán, a l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), publicat aquesta setmana a Developmental Cell, ofereix detalls de la relació existent entre inestabilitat genòmica, aneuploïdia i càncer.

L'estudi de l'IRB Barcelona, ​​en què també ha col·laborat l'investigador ICREA del mateix centre Angel R. Nebreda, explica com els mecanismes moleculars i cel·lulars desencadenats per les cèl·lules aneuploides poden per si sols generar tumors.

La investigació sobre aneuploïdia i gènesi tumoral s'ha desenvolupat usant com a model de treball el primordi (teixit precursor) de l'ala de la mosca del vinagre Drosophila melanogaster. Aquest teixit és un epiteli organitzat en una sola capa que creix de 20 a 30.000 cèl·lules en pocs dies i, per tant, és un bon sistema per poder generar inestabilitat genòmica i disseccionar els mecanismes cel·lulars i moleculars que desencadenen cèl·lules aneuploides en un teixit en proliferació.

Cèl·lules aneuploides: primera parada, suïcidi cel·lular

El grup d'investigadors va observar que en les cèl·lules aneuploides s'activa, en primera instància, l'apoptosi (o suïcidi cel·lular). Paral·lelament, aquestes cèl·lules envien senyals a les cèl·lules veïnes perquè es divideixin i proliferin més, per tal de contrarestar la imminent pèrdua de cèl·lules i que es pugui formar un teixit normal, en aquest cas l'ala de la mosca. En tercer lloc, activen també una sèrie de senyals tant de reparació de danys en l'ADN com de protecció antitumoral per evitar més aneuploïdia.

"Hem descrit la cascada de processos cel·lulars i moleculars, mecanismes de reparació, defensa i de compensació que en paral·lel o de forma seqüencial, s'activen en i des de les cèl·lules aneuploides", explica la investigadora postdoctoral Marta Clemente-Ruiz, primera autora del treball.

Però què passa si les cèl·lules aneuploides aconsegueixen sobreviure? Quan van impedir que les cèl·lules morissin, els investigadors van observar que els senyals de proliferació i creixement cel·lular derivades de les cèl·lules aneuploides, abans amb propòsits saludables per al teixit, afavoreixen la generació de tumors.

El treball ve a ampliar la visió darwiniana de la inestabilitat genòmica en el desenvolupament del càncer, "una conceptualització del càncer potser incompleta", opina Milán, basada en un procés atzarós de guany de gens promotors de tumors i pèrdua de gens supressors de tumors que acaba en una combinació guanyadora per a la cèl·lula tumoral.

"D'alguna manera la aneuploïdia derivada d'aquesta inestabilitat genòmica és també una font d'estrès metabòlic que desencadena l'expressió d'una sèrie de senyals que poden contribuir al creixement i desenvolupament del tumor", aprofundeix l’investigador.

Marco Milán apunta que atès que l'aneuploïdia és una característica comuna a la majoria dels càncers, buscar teràpies dirigides explícitament a l'eliminació de les cèl·lules aneuploides podria ser una bona estratègia per frenar-los.

"Aquest treball de biologia bàsica ofereix nova informació sobre l’entramat molecular desfermat per les cèl·lules aneuploides, i això és un pas previ a poder investigar possibles teràpies per combatre el càncer", apunta l'investigador de l'IRB Barcelona.

Article de referència:

Gene dosage imbalance contributes to chromosomal instability-induced tumorigenesis

Marta Clemente-Ruiz, Juan M. Murillo-Maldonado, Najate Benhra, Lara Barrio, Lidia Pérez,

Gonzalo Quiroga, Angel R. Nebreda, and Marco Milán.

Developmental Cell (2016): doi: 10.1016/j.devcel.2016.01.008