En busca del talón de Aquiles de las células cancerosas

La clave para la cura efectiva de los cánceres es encontrar puntos débiles de las células cancerosas que no se encuentran en las células no cancerosas. En este sentido, investigadores del Instituto Metropolitano de Ciencias Médicas de Tokio descubrieron que las células cancerosas y no cancerosas dependen de diferentes factores para su supervivencia cuando se bloquea su replicación del ADN.

Los medicamentos que inhibían el factor de supervivencia requerido por las células cancerosas harían selectivamente a las células cancerosas más vulnerables a la inhibición de la replicación.

Copiar los 3 mil millones de pares de bases del genoma humano (replicación del ADN) lleva de 6 a 8 horas. Durante este tiempo, las celdas pueden encontrar muchos problemas que interfieren con el proceso de copia.

El ADN consiste en largas cadenas de bases de nucleótidos y obstáculos, tales como compuestos que interactúan con el ADN, bases dañadas, cadenas de ADN reticuladas o bloqueo por proteínas de unión a ADN, entre otras.  

Por ello, es esencial que las células en crecimiento superen estos problemas para garantizar que todo el genoma se copie con precisión. Si las células no pueden hacer frente a estas crisis, es probable que el genoma experimente cambios que podrían causar el desarrollo de células cancerosas.

En este sentido, las células han desarrollado mecanismos elaborados para protegerse contra el daño de la replicación defectuosa del ADN. Cuando la maquinaria de replicación de ADN encuentra un obstáculo que impide la replicación, activa un mecanismo de seguridad conocido como punto de control de replicación.

El punto de control de la replicación detiene la replicación del ADN y activa las vías de reparación. Una proteína crítica en este proceso se llama Claspin. Cuando se bloquea la replicación, un fosfato se une covalentemente a Claspin, en un proceso conocido como fosforilación. La fosforilación de Claspin es un primer paso crítico para activar el punto de control de replicación.

De esta forma, un equipo de investigación del Instituto Metropolitano de Ciencias Médicas de Tokio determinaron cómo se fosforila Claspin. Así, descubrieron que cuando la replicación del ADN está bloqueada en las células cancerosas, una proteína llamada Cdc7 fosforila a Claspin para activar el punto de control de replicación.

Por el contrario, en las células no cancerosas, una proteína diferente, CK1γ1, fosforila Claspin cuando se bloquea la replicación del ADN. La razón de esta diferencia es porque las células cancerosas tienen altas cantidades de Cdc7, mientras que las células no cancerosas tienen bajas cantidades de Cdc7 y cantidades relativamente altas de CK1γ1.

Las células cancerosas son generalmente más sensibles al bloqueo de replicación que las células no cancerosas, ya que los mecanismos de protección celular a menudo se ven comprometidos en los cánceres. Comprender cómo responden las células a las crisis celulares, como el bloqueo de la replicación del ADN, es crucial para desarrollar nuevas estrategias para los tratamientos contra el cáncer.