Algunos ARN largos no codificantes facilitan la multiplicación de las células cancerosas. nobeastsofierce / Shutterstock
Las células son los componentes básicos de todos los seres vivos. Por lo tanto, para tratar o curar casi cualquier enfermedad o afección, incluido el cáncer, primero debe tener un conocimiento fundamental de la biología celular.
Si bien los investigadores tienen un conocimiento bastante bueno de lo que hace cada componente de una célula, todavía hay cosas que no sabemos sobre ellos, incluido el papel que desempeñan algunas moléculas de ARN en una célula. Encontrar la respuesta a esto puede ser clave para desarrollar más tratamientos contra el cáncer, que es lo que nuestra investigación ha tratado de descubrir.
Tres tipos de moléculas transportan información en una célula y cada una de estas moléculas realiza su propia función importante. El primero es el ADN, que contiene información genética programada (como un libro de instrucciones). El segundo, ARN, es una copia temporal de una instrucción particular que se deriva del ADN. Por último, están las proteínas producidas gracias a la información proporcionada por el ARN. Estas proteínas son los "caballos de batalla" de las células, que realizan funciones específicas, como ayudar a las células a moverse, reproducirse y generar energía.
De acuerdo con este modelo, durante mucho tiempo se ha considerado que el ARN no es más que un intermediario entre el ADN y las proteínas. Pero los investigadores están comenzando a descubrir que el ARN es mucho más que un intermediario. De hecho, esta molécula que se pasa por alto puede tener el secreto de la progresión del cáncer.
Nuestro grupo de investigación Descubierto recientemente un nuevo tipo de ARN que impulsa la progresión del cáncer sin producir ninguna proteína. Creemos que este tipo de descubrimiento puede allanar el camino para una forma completamente nueva de atacar las células cancerosas. Pero para comprender cómo esto es posible, primero es importante conocer los diferentes tipos de ARN que tenemos en nuestro cuerpo.
El misterio del ARN
Solo alrededor del 1% del ADN se copia en ARN que producen proteínas. Otros ARN ayudan a la producción de proteínas. Durante mucho tiempo se asumió que el resto (conocido como ARN no codificante) no cumplía ninguna función en el cuerpo humano. Pero estudios recientes están desafiando estas suposiciones, mostrando que estos ARN "inútiles" realmente realizan un propósito muy específico. De hecho, estos ARN "no codificantes" regulan las funciones de muchos genes, controlando así aspectos clave de la vida de las células (como su capacidad para moverse).
El tipo más abundante de ARN no codificantes son los ARN largos no codificantes (lncRNA). Estas son moléculas largas que interactúan con muchas moléculas diferentes en la célula. Y, como los investigadores han descubierto ahora, estas estructuras complejas permiten que tengan lugar muchas funciones diferentes entre las células.
Por ejemplo, algunos lncRNA "agarran" diferentes proteínas y las reúnen para trabajar en un espacio celular específico, como el mismo segmento de gen. Esta función es fundamental para controlar la inactivación de algunos genes durante el desarrollo.
Cómo las células convierten el ADN en proteína. Tapis de lujo / Shutterstock
Pero a diferencia de otras proteínas del cuerpo, no podemos identificar la función de una molécula de lncRNA simplemente mirando su secuencia de ADN. No conocer su función normal también significa que no podemos estudiar el papel de esta molécula en causar enfermedades, incluido el cáncer.
LncRNA y cáncer
Nuestro grupo de investigación, y otros, están comenzando a comprender las muchas funciones importantes de los lncRNA en la progresión del cáncer. Por ejemplo, sabemos que algunos lncRNA facilitan que las células cancerosas se multipliquen, interactúen con las células cercanas y escapen del sistema inmunológico del cuerpo. A diferencia de las proteínas, que están presentes en diferentes tipos de células, cada lncRNA está presente en un tipo de célula específico y puede detectarse en los fluidos corporales, como la sangre. Estas características los convierten en herramientas diagnósticas y terapéuticas muy atractivas.
In nuestro último trabajo, hemos identificado un lncRNA que está presente en la forma más agresiva de cáncer de próstata. Para descubrir este lncRNA específico, analizamos los perfiles de ARN de cientos de pacientes con cáncer de próstata. Descubrimos que este lncRNA se asociaba con frecuencia sólo con las formas más agresivas.
También encontramos que este lncRNA tiene dos funciones separadas: una en el núcleo (el "núcleo" de las células, que contiene el ADN) y otra en el citoplasma (la parte externa de una célula, que contiene diferentes orgánulos (como las mitocondrias). En el núcleo de la célula, el lncRNA se une a una proteína y la dirige a un tramo específico de ADN, donde puede activar un gen. Este mecanismo mejora la capacidad de las células del cáncer de próstata para diseminarse a otros tejidos. En el citoplasma, el El lncRNA se une a otro RNA y ayuda a que las células cancerosas se multipliquen.
Dado que este lncRNA estaba relacionado con la progresión del cáncer, decidimos diseñar un nuevo tipo de medicamentos que pudieran atacarlo. Hicimos esto usando moléculas llamadas "oligonucleótidos antisentido”, Que actualmente se están probando en ensayos clínicos. Estos son pequeños tramos de ADN sintético que se unen al ARN objetivo y desencadenan su descomposición. Al usar estas moléculas, descubrimos que al dirigirnos al lncRNA, pudimos detener tanto el crecimiento como la propagación del cáncer. Esperamos utilizar estas moléculas en el futuro para tratar otros cánceres que expresan un lncRNA específico.
Los LncRNA, que eran prácticamente desconocidos hace algunas décadas, cobran mayor protagonismo como herramienta vital para comprender la biología del cáncer. Curiosamente, algunos lncRNA se expresan solo en algunos tejidos (como el cerebro) y podrían ser responsables de rasgos que son específicos de los humanos, por ejemplo, el mayor desarrollo de ciertas áreas del cerebro. Por esta razón, los lncRNA también son un área activa de investigación en trastornos neurodegenerativos, como la demencia.
Esperamos que la investigación sobre este fenómeno biológico previamente desconocido pronto se traduzca en mejores tratamientos para enfermedades incurables.
Acerca de los Autores
francesco crea, Profesor Titular de Genética del Cáncer, La universidad abierta y azuma kalu, Estudiante de Doctorado en Investigación, La universidad abierta
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