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• El investigador ICREA, Raúl Méndez, demuestra en Nature cómo la proteína CPBE1 “quita los frenos” a la producción de proteínas asociadas a la transformación tumoral de las células.
• El estudio señala a las CPEB como dianas prometedoras, abriendo una ventana terapéutica completamente inexplorada.
• El laboratorio tiene a punto un sistema de rastreo de compuestos que inhabiliten la acción de las CPEB en tumores.
El cáncer se caracteriza por una división y crecimiento descontrolado de las células. Los científicos tratan de esclarecer los mecanismos que controlan la expresión de los genes que favorecen el desarrollo de tumores, en procesos como la división celular desenfrenada, para proponer nuevas dianas terapéuticas por donde atacarlo. El laboratorio liderado por Raúl Méndez, investigador ICREA en el Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), publica hoy en Nature un estudio que describe un mecanismo dirigido por la proteína CPEB1 que afecta a más de 200 genes relacionados con proliferación celular y promoción tumoral. El hallazgo realizado en células tumorales del linfoma de Hodgkin se postula como un mecanismo de regulación general de promoción del cáncer.
Los investigadores describen que CPEB1 acorta una región muy específica de los RNA (los RNA son las moléculas que llevan la información de los genes para sintetizar proteínas). Esta región que recorta CPBE1 contiene la mayor parte de las señales que determinan si ese RNA debe traducirse o no a proteína. “CPEB1 “quita los frenos” a cientos de RNA que promueven desdiferenciación y proliferación celular permitiendo que se traduzcan a proteína, pero además de recortarle los frenos en el núcleo, acompaña al RNA hasta el citoplasma de la célula, dónde acelera la producción de esas proteínas”, explica el investigador sénior del artículo Raúl Méndez, jefe del grupo “Control Traduccional del Ciclo Celular y Diferenciación” en el IRB Barcelona.
Raúl Méndez es experto en la familia de CPBE, un tipo de proteínas de unión a RNA que tienen un rol positivo y fundamental en desarrollo embrionario temprano. “Las CPEB son necesarias durante el desarrollo y también en la regeneración de tejidos adultos a través de las células madre, pero si el programa comandado por las CPEB está continuamente encendido hace que las células se dividan cuando no toca y generen un tumor”, detalla Méndez. Las CPEB son una familia de cuatro proteínas, que se compensan las unas a las otras en su función normal mientras que tienen funciones específicas en condiciones patológicas. “Esto es bueno desde un punto de vista terapéutico porque significa que si quitas CPEB1 en las células sanas cualquier otra CPEB podrá reemplazarle en la función, mientras que en tumores es CPEB1 quien acorta esas regiones y sólo ella, con lo cual afectarás sólo a las células tumorales”, explica el investigador italiano Felice Alessio Bava, primer firmante del artículo, investigador postdoctoral en el grupo de Méndez que este año ha obtenido el doctorado a través del programa internacional de becas de “la Caixa”. Este trabajo suma así evidencias sobre la potencia de las CPEB como dianas terapéuticas, ya que Méndez identificó en 2011 que la proteína CPEB 4 “encendía” cientos de genes vinculados al crecimiento tumoral, en una trabajo publicado en Nature Medicine. El trabajo de ahora explica porqué CPEB4 estaba sobreexpresada en tumores y es debido a que CPEB1 también le ha “recortado los frenos”. “Que estas proteínas se controlen las unas a las otras también es bueno desde un punto de vista terapéutico”, declara Méndez “porque una inhibición parcial por un fármaco se amplificaría pudiendo reprogramar la célula tumoral. La amplificación debería hacer más fácil encontrar un compuesto viable”.
El laboratorio ha desarrollado un screening o rastreo de moléculas terapéuticas para encontrar un fármaco capaz de inhibir la acción de la CPEB en tumores con los menores efectos secundarios sobre las células sanas. “Hoy por hoy no hay ningún fármaco que incida a este nivel del proceso de regulación de la expresión génica con lo que estamos abriendo una ventana terapéutica totalmente pionera. Estamos muy esperanzados con el potencial de las CPEB como diana”, declara Méndez.
La acción de las CPEB debe considerarse en el diseño de otras estrategias terapéuticas
El trabajo publicado en Nature incluye un estudio genómico minucioso de los RNA que se procesan de forma diferente dependiendo de si CPBE1 está presente. El estudio lista entre 200 y 300 genes que por la acción de la CPBE1 tendrían recortada la región donde se encuentran las señales de regulación. Es en esta región donde se unen los microRNAs, pequeñas moléculas reguladoras de la traducción de ese RNA a proteína. “Muchas terapias antitumorales están tratando de incidir en la unión de microRNAs pero si ahora revelamos que CPEB elimina previamente esas zonas, las empresas farmacéuticas que están desarrollando compuestos anti-microRNAs podrán predecir si sus dianas son buenos abordajes o no”, revela el científico.
El estudio ha contado con la colaboración del grupo de Juan Valcárcel del Centro de Regulación Genómica (CRG) experto en el procesamiento nuclear de los RNA y de Roderic Guigó, también del CRG, en el desarrollo del trabajo bioestadístico. Los fondos para llevar a cabo el trabajo provienen del consorcio Consolider RNAreg del Ministerio de Economía y Competitividad y de la Generalitat de Catalunya.
Artículo de referencia:
CPEB1 coordinates alternative 3'UTR formation with translational regulation
Felice-Alessio Bava, Carolina Eliscovich, Pedro G. Ferreira, Belen Miñana, Claudia Ben-Dov, Roderic Guigó, Juan Valcárcel and Raúl Méndez
Nature (2013) doi: 10.1038/nature11901
IRB Barcelona
El Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) trabaja para conseguir una vida libre de enfermedades. Desarrolla una investigación multidisciplinar de excelencia para curar el cáncer y otras enfermedades vinculadas al envejecimiento. Establece colaboraciones con la industria farmacéutica y los principales hospitales para hacer llegar los resultados de la investigación a la sociedad, a través de la transferencia de tecnología, y realiza diferentes iniciativas de divulgación científica para mantener un diálogo abierto con la ciudadanía. El IRB Barcelona es un centro internacional que acoge alrededor de 400 científicos de más de 30 nacionalidades. Reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2011, es un centro CERCA y miembro del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
