Cuando el crecimiento se convierte en debilidad

Cuando el crecimiento se convierte en debilidad

Crecimiento celular

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Las células con sólo la división suprimida (izquierda) continúan creciendo y pierden la capacidad de dividirse, pero el crecimiento y la división no se suprimen.

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Crédito: Sandhya Manohar / ETH Zurich

El crecimiento es un proceso biológico fundamental y es un requisito previo para el desarrollo y la reproducción de los organismos vivos. Los procesos de crecimiento celular (es decir, producción de nueva biomasa) y división celular deben coordinarse.

En organismos multicelulares como los humanos, el crecimiento de las células debe coordinarse con su entorno para que las células estén presentes en la cantidad y tamaño correctos para formar tejidos u órganos funcionales. Por lo tanto, el crecimiento celular está estrictamente regulado y sólo tiene lugar cuando están presentes determinadas señales de crecimiento.

Pero las células cancerosas son diferentes. Crecen sin control, se dividen una y otra vez y no responden a las señales de alto de su entorno.

Una ventaja puede convertirse en una desventaja.

Actualmente se han publicado varios estudios en revistas. Célula molecular El crecimiento descontrolado presenta no sólo una ventaja sino también una debilidad para las células cancerosas.

Uno de estos estudios fue dirigido por el profesor Gabriel Neurohr del Instituto de Bioquímica de la ETH Zurich. Durante varios años, él y su grupo han estado investigando cómo el crecimiento celular afecta la función celular. Están investigando qué sucede cuando las células superan su tamaño normal y entran en un estado que los investigadores denominan senescencia. En esta condición, las células crecen prematuramente y pierden su capacidad de dividirse. Sin embargo, siguen activos y pueden influir en su entorno liberando sustancias mensajeras.

Las células senescentes se encuentran en los tejidos normales y desempeñan un papel importante en el proceso de envejecimiento. Sin embargo, la senescencia también puede inducirse con sustancias químicas y, dado que conduce a la pérdida de la capacidad de dividirse, es el objetivo de algunos tratamientos contra el cáncer.

Fallo en la reparación del ADN.

Sandhya Manohar, colega de NeuroHR, ha investigado ahora si el exceso de tamaño afecta las funciones celulares en las células senescentes. En su investigación, trataron una línea celular no cancerosa y una línea celular de cáncer de mama con sustancias que inhiben el crecimiento y la división.

Cuando usó sólo sustancias que inhibían la división en sus cultivos celulares, las células ya no podían dividirse, pero continuaron creciendo y entraron en senescencia. Como resultado, perdieron la capacidad de dividirse para siempre. Este efecto persistió incluso después de la interrupción de los inhibidores de la división de Manohar.

Una de las principales razones de la pérdida de la capacidad de dividirse es que las células en proliferación no pueden reparar los daños a su material genético, como las roturas de la doble cadena del ADN. Estas rupturas siempre ocurren espontáneamente cuando una célula copia su material genético antes de la división celular.

Además, estas células no pueden activar adecuadamente una vía de señalización clave (p53-p21), que es crucial para una respuesta coordinada a las roturas del ADN. Como resultado, los daños no fueron reparados adecuadamente. Lo que esto significa para las células en proliferación es que muchas roturas irreparables del ADN se acumulan durante la división, hasta el punto en que la división ya no es posible.

¿Es contraproducente la terapia combinada?

Sin embargo, cuando los investigadores trataron las células simultáneamente con sustancias que inhiben la división y el crecimiento, las células pudieron dividirse y multiplicarse normalmente nuevamente después de suspender ambas sustancias. «En el tratamiento del cáncer, esto es exactamente lo que no se desea», afirma Neurohr.

Ya se están utilizando agentes que inhiben el crecimiento y la división en el tratamiento del cáncer. «Basándonos en nuestras observaciones en cultivos celulares, esperamos una mayor tasa de recaída cuando se trata el tumor con inhibidores de la división e inhibidores del crecimiento al mismo tiempo. Tiene más sentido usar primero un inhibidor de la división, seguido de un fármaco que dañe aún más las células. ‘ ADN y hace que la división sea completamente imposible», explica Neurohr.

Se necesitan pruebas clínicas para confirmar los hallazgos.

Hasta ahora, los investigadores de ETH sólo han probado sus nuevos hallazgos en cultivos celulares. Debido a que tanto el crecimiento como la división dependen en gran medida del entorno celular, el equipo no puede transferir directamente estos resultados a un entorno clínico. Primero se necesitan experimentos con organoides o modelos de tejidos para probar mejor los posibles tratamientos. También se están realizando estudios clínicos que investigan varias combinaciones de inhibidores de la división y otros fármacos.

La idea, propuesta por investigadores de ETH en el marco de NeuroHR, está respaldada por estudios de otros tres equipos de investigación internacionales, publicados en el mismo número. Célula molecular.

Estos estudios muestran que las células cancerosas con crecimiento hiperactivo son sensibles al tratamiento con inhibidores de la división. Dado que estas sustancias ya se utilizan para tratar ciertos tipos de cáncer de mama, los nuevos hallazgos podrían tener un impacto a largo plazo en el tratamiento del cáncer.


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