Esta imagen muestra el disco imaginal del ala de la mosca de la fruta. Las células verdes son células vivas y en proliferación que expresan un oncogén Src. Las células magenta son células que mueren debido a la expresión de Src. Así, Src promueve la proliferación (verde) y la muerte celular (magenta) simultáneamente. Crédito:RIKEN
Un grupo de investigación del Centro RIKEN para la Investigación de Dinámica de Biosistemas (BDR) ha descubierto eventos moleculares que determinan si las células cancerosas viven o mueren. Con este conocimiento, encontraron que el consumo reducido de un bloque de construcción de proteína específico previene el crecimiento de células que se vuelven cancerosas. Estos hallazgos fueron publicados en la revista científica eLife y abrir la posibilidad de una terapia dietética para el cáncer.
Un tumor es un grupo de células cancerosas que se multiplica, o prolifera, sin control. Los tumores se originan a partir de células individuales que se vuelven cancerosas cuando los genes que hacen que las células proliferen están sobreactivados. Sin embargo, debido a que estos genes, llamados oncogenes, a menudo también causan la muerte celular, la activación de un solo oncogén dentro de una célula no es suficiente para que se convierta en una célula cancerosa. Se cree que este fenómeno es un mecanismo "a prueba de fallas" que evita que las células se conviertan fácilmente en cáncer. Para que una célula se deslice por las grietas y se convierta en cáncer, es necesario activar varios otros oncogenes, junto con los genes supresores del cáncer, en un proceso de varios pasos. Los detalles de este proceso fueron el tema del nuevo estudio.
El grupo de investigación internacional dirigido por Sa Kan Yoo en RIKEN BDR se centró en el oncogén Src e investigó cómo se regulan la proliferación celular (oncogénesis) y la muerte celular en la mosca de la fruta. Demostraron que Src no induce la muerte celular como resultado de la proliferación celular, sino que impulsa ambos procesos de forma independiente y simultánea. Al inhibir la función de genes específicos a través de la interferencia del ARN, el equipo encontró que el gen p38 estaba involucrado en la proliferación celular y el gen JNK estaba involucrado en la muerte celular. Además, descubrieron un gen llamado slpr que activa simultáneamente p38 y JNK. “La forma en que los oncogenes promueven simultáneamente la muerte celular y la proliferación celular ha sido controvertida”, dice Yoo. "Nuestro principal hallazgo fue que el oncogén Src promueve la muerte celular y la proliferación celular a través de vías paralelas".
Un concepto para tratar el cáncer aprovecha el mecanismo a prueba de fallas al inhibir la proliferación celular, pero no la muerte celular. Para ello, tenemos que conocer los actores moleculares que intervienen en el proceso. Una vez que el equipo identificó la activación de p38 como un paso clave que conducía a la proliferación celular, se dieron cuenta de que podían hacer realidad este concepto. Después de estudiar qué más sabemos sobre p38, se dieron cuenta de que su actividad puede controlarse mediante los nutrientes de la dieta.
A continuación, se dispusieron a probar esta hipótesis investigando la relación entre la alimentación de las larvas de mosca y la proliferación celular. Descubrieron que reducir la cantidad del aminoácido metionina en la dieta prevenía la oncogénesis controlada por p38. “Nos entusiasmó descubrir que manipular la cantidad de metionina en la dieta puede afectar la proliferación celular pero no la muerte celular”, dice Yoo. “Actualmente no sabemos si nuestro hallazgo en moscas se traducirá en casos de cáncer humano. Pero especulamos que lo hará en casos particulares porque algunos cánceres humanos también activan el gen Src.
“Tenemos curiosidad por saber qué tan general es el mecanismo que encontramos aquí. Aparte de la vía de señalización de Src, también encontramos que slpr puede mediar en las vías de señalización controladas por otros oncogenes. Descubrir cómo sucede esto es nuestro próximo objetivo”.
Dado que se sabe que el proceso de oncogénesis es el mismo tanto en las moscas de la fruta como en los mamíferos, los nuevos hallazgos pueden ayudar a explicar cómo se desarrollan los cánceres humanos.
Referencia:“La restricción de metionina rompe el acoplamiento obligatorio de proliferación y muerte celular por un oncogén Src en Drosophila” por Hiroshi Nishida, Morihiro Okada, Lynna Yang, Tomomi Takano, Sho Tabata, Tomoyoshi Soga, Diana M Ho, Jongkyeong Chung, Yasuhiro Minami y Sa Kan Yoo, 27 de abril de 2021, eLife.
DOI:10.7554/eLife.59809
