#Sevilla Expertos describen una nueva manera de actuar de las células ante la quimioterapia

Quimioterapia
Quimioterapia

 

Un grupo internacional de investigadores, con participación de la Universidad de Sevilla y del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer), acaba de publicar un estudio en la prestigiosa revista Science en el que describe una nuevo metodología que haría actuar a las células tumorales ante la quimioterapia.

La quimioterapia, a la espera de nuevos tratamientos, continúa siendo una herramienta fundamental en la lucha contra el cáncer. , Este hallazgo puede constituir la base de futuras herramientas tanto de pronóstico como de intervención terapéutica. El artículo que recoge esta investigación, ha sido publicado on line en la prestigiosa revista Science.

Un grupo importante de agentes antitumorales basa su eficacia en la inducción de roturas en el ADN que afectan de manera preferente al crecimiento y la supervivencia de las células tumorales. Las roturas en el ADN producidas por estos agentes se caracterizan por contener unos bloqueos proteicos que necesitan eliminarse de los extremos de la rotura para permitir que el daño se repare y se reconstituya así, la integridad del material genético. Es decir, las roturas tienen que ‘limpiarse’ antes de poder volver a ‘pegarse’, lo que es esencial para garantizar el funcionamiento y la supervivencia celular. Por lo tanto, los mecanismos que limpian estas roturas, tanto en el tumor como en el tejido sano, determinan en gran medida la respuesta celular a estos agentes y, en última instancia, la eficacia del tratamiento y sus efectos secundarios.

“Hasta la fecha se pensaba que para la limpieza de los extremos de las roturas, era necesario un paso en el que el bloqueo proteico se degrada dejando pequeños residuos que se eliminan posteriormente de forma específica mediante la acción de una enzima altamente especializada llamada TDP2, y que descubrimos en 2009. En este trabajo demostramos que las roturas se pueden limpiar de forma directa, sin necesidad de degradación, mediante la acción de ZATT, una nueva proteína que identificamos y que tiene la capacidad de reestructurar y modificar los extremos para facilitar la actividad de TDP2”, informa uno de los autores del estudio, el investigador del CSIC Felipe Cortés Ledesma.

En definitiva, los expertos señalan una nueva vía por la que las células pueden responder a la quimioterapia. Estos conocimientos deben constituir la base de futuras herramientas tanto de pronóstico como de intervención terapéutica. Es decir, por un lado, la funcionalidad de esta ruta de reparación puede emplearse para predecir la respuesta del tumor a la quimioterapia, lo que puede ayudar en la estratificación de pacientes y el diseño de tratamientos personalizados. Por otro lado, nuevas moléculas que inhiban la ruta TDP2-ZATT podrían emplearse para aumentar la sensibilidad de tumores a estos tratamientos y evitar el desarrollo de posibles resistencias.

Artículo científico: ZATT (ZNF451)–mediated resolution of topoisomerase 2 DNA-protein cross-links. Matthew J. Schellenberg, Jenna Ariel Lieberman, Andrés Herrero-Ruiz, Logan R. Butler, Jason G. Williams, Ana M. Muñoz-Cabello, Geoffrey A. Mueller, Robert E. London, Felipe Cortés-Ledesma y R. Scott Williams. Publicado en Science 14 sep 2017 https://doi.org/10.1126/science.aam6468

 

#Sevilla Investigadores de la US estudian los mecanismos celulares de regulación ante la falta de oxígeno

Biological cell
By MesserWoland and Szczepan1990 (Own work (Inkscape created)) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons

 

El grupo de investigación de la Universidad de Sevilla liderado por José López Barneo, catedrático y director del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS), ha descrito, en un artículo publicado en la revista internacional Cell Metabolism, cómo se activa el centro respiratorio cuando disminuye la concentración de oxígeno en la sangre. Este grupo trabaja en el estudio de los sistemas de regulación celular y de detección de los niveles bajos de oxígeno (hipoxia)

La importancia de esta línea de investigación, que se remonta a 1987, radica en que el organismo necesita el oxígeno para subsistir. Conocer cómo funciona este sistema permitirá a los investigadores en un futuro evitar muertes por hipoxemia o disminución de la difusión de oxígeno en los tejidos y en la célula.

Se calcula que al día muere una media de 50 personas en Estados Unidos por exceso de consumo de analgésicos que producen una depresión del sistema de control del sensor de oxígeno de las células. Estos analgésicos (generalmente opiáceos) inhiben los sistemas de alarma que detectan la hipoxia -falta de oxígeno en los tejidos del cuerpo- y su acción sobre el centro respiratorio. Por lo tanto, el organismo no detecta esta falta de oxígeno, por lo que no pone en marcha ninguna medida para paliar estos síntomas y la situación puede desembocar en la muerte del paciente.

“Cuando las células detectan una falta de oxígeno, por ejemplo cuando estamos en lo alto de una montaña, el organismo es sabio y hace que respiremos con mayor frecuencia y que el corazón se contraiga más veces para llevar más sangre con oxígeno a los tejidos”, explica el profesor López Barneo, quien añade que “el problema es cuando los tejidos implicados en este control no son conscientes de que hay una falta de oxígeno y por ello no activan las medidas para compensarlo. Por ello, debemos desarrollar fármacos que activen estos sensores de control en vez de deprimirlos”.

El objetivo fundamental de los investigadores es conocer en profundidad cómo unos orgánulos celulares denominados mitocondrias intervienen en este proceso, de qué manera se lleva a cabo la medición de los niveles de oxígeno en las células y cómo se ponen en marcha los procesos de alerta y regulación en condiciones de hipoxia.

 

Proyectos Advanced Grants

El doctor López Barneo dirige uno de los dos únicos proyectos denominados Advanced Grants (AdG) que existen en estos momentos en Andalucía. Se trata de un programa que tiene como objetivo brindar apoyo a proyectos de investigación en la frontera del conocimiento de cualquier temática, liderados por investigadores ‘senior’ con una experiencia contrastada de cualquier país del mundo que desarrollen el trabajo en uno de los estados miembros de la UE o de los países asociados. La convocatoria ‘Advanced Grants’ es altamente competitiva y en ella se financian solo el 10 % de los proyectos solicitados,, que ya de por si están muy seleccionados pues solo los investigadores de alto nivel envían solicitudes.

Los proyectos son individuales y pueden tener una duración de hasta 5 años y una financiación de hasta 3,5 millones de euros. En la actualidad solo hay dos investigadores que dirijan proyectos de estas características en Andalucía: José López Barneo, y Andrés Aguilera, catedrático y director del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer).

Con cargo al proyecto ERC, el IBiS va a adquirir un microscopio multifotón de última generación con el objetivo de poder seguir avanzando en el estudio de sistemas celulares complejos.

“Toda la investigación que realizamos se hace en el IBiS. En la actualidad en mi grupo somos catorce personas y, aunque hoy día la investigación es internacional, nos gusta mantener ese espíritu de independencia y que lo poco o mucho que podamos avanzar en el conocimiento científico salga de nuestros laboratorios”, comenta este investigador.

 

Referencia bibliográfica: Oxygen sensing by arterial chemoreceptors depends on mitochondrial complex I signaling. Fernández-Agüera MC, Gao L, González-Rodríguez P, Pintado CO, Arias-Mayenco I, García-Flores P, García-Pergañeda A, Pascual A, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J. Publicado en Cell Metabolism 2015; 22: 825-837.

Más información en la web de la Universidad de Sevilla