Científicos suizos han identificado dos enzimas que protegen los cromosomas del estrés oxidativo y de su reducción y comprobado que bloquear estas enzimas podría constituir una nueva estrategia anticancerígena para inhibir la telomerasa, la enzima que hace inmortales a los tumores.
Antes de la división celular, las largas cadenas de ADN de la célula en enrollan estrechamente para formar las estructuras que llamamos cromosomas. Esta configuración permite proteger al material genético de la célula de posibles daños físicos o químicos.
Las extremidades de los cromosomas se llaman telómeros, unas estructuras especializadas que deben replicarse en cada ciclo de la división celular. Sin embargo, la replicación completa de los telómeros hasta los últimos extremos de los cromosomas necesita mecanismos especializados, que son limitados.
Por este motivo, los telómeros son sensibles al estrés oxidativo, que mina su capacidad de replicación. El estrés oxidativo es causado por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno y la capacidad de un sistema biológico de decodificar rápidamente los reactivos intermedios, o de reparar el daño resultante.
Debido al estrés oxidativo, los telómeros pierden longitud con el paso del tiempo y esta disminución de sus proporciones limita a su vez la vida de las células, ya que la reducción de los telómeros es la causa principal del envejecimiento celular.
Antes de la división celular, las largas cadenas de ADN de la célula en enrollan estrechamente para formar las estructuras que llamamos cromosomas. Esta configuración permite proteger al material genético de la célula de posibles daños físicos o químicos.
Las extremidades de los cromosomas se llaman telómeros, unas estructuras especializadas que deben replicarse en cada ciclo de la división celular. Sin embargo, la replicación completa de los telómeros hasta los últimos extremos de los cromosomas necesita mecanismos especializados, que son limitados.
Por este motivo, los telómeros son sensibles al estrés oxidativo, que mina su capacidad de replicación. El estrés oxidativo es causado por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno y la capacidad de un sistema biológico de decodificar rápidamente los reactivos intermedios, o de reparar el daño resultante.
Debido al estrés oxidativo, los telómeros pierden longitud con el paso del tiempo y esta disminución de sus proporciones limita a su vez la vida de las células, ya que la reducción de los telómeros es la causa principal del envejecimiento celular.
Dos enzimas estratégicas
Lo que ha conseguido esta nueva investigación, desarrollada por Joachim Lingner y Wareed Ahmed, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), según se explica en un comunicado, es identificar dos enzimas antioxidantes cuya acción combinada impide la oxidación del ADN telomérico en las extremidades de los cromosomas.
Al perturbar a estas dos enzimas, denominadas PRDX1 y MTH1, en las células cancerosas, estos científicos descubrieron que los telómeros de estas células se reducían con cada división celular y finalmente terminaban por desaparecer.
Uno de los objetivos más prometedores para el tratamiento del cáncer es la telomerasa, una enzima que replica el ADN en los extremos de los cromosomas eucarióticos y permite el alargamiento de los telómeros.
Esta enzima está muy presente en las células cancerosas, conservando intactos sus telómeros y haciendo por ello casi inmortales a estas células malignas. Lo que ha descubierto esta investigación es que perturbando las enzimas PRDX1 y MTH1, la telomerasa deja de obstaculizar la reducción de los telómeros de las células cancerígenas, propiciando así su muerte.
Los intentos realizados hasta ahora para bloquear la acción de la telomerasa en las células cancerígenas no han sido eficaces a nivel clínico, pero este descubrimiento permitirá impedir la protección de las células cancerosas de manera indirecta.
“En vez de inhibir la enzima en sí misma, lo que hemos hecho es centrarnos en su sustrato, es decir, en la extremidad del cromosoma, para que la telomerasa no puede alargarse”, explica Joachim Lingner.
Lo que ha conseguido esta nueva investigación, desarrollada por Joachim Lingner y Wareed Ahmed, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), según se explica en un comunicado, es identificar dos enzimas antioxidantes cuya acción combinada impide la oxidación del ADN telomérico en las extremidades de los cromosomas.
Al perturbar a estas dos enzimas, denominadas PRDX1 y MTH1, en las células cancerosas, estos científicos descubrieron que los telómeros de estas células se reducían con cada división celular y finalmente terminaban por desaparecer.
Uno de los objetivos más prometedores para el tratamiento del cáncer es la telomerasa, una enzima que replica el ADN en los extremos de los cromosomas eucarióticos y permite el alargamiento de los telómeros.
Esta enzima está muy presente en las células cancerosas, conservando intactos sus telómeros y haciendo por ello casi inmortales a estas células malignas. Lo que ha descubierto esta investigación es que perturbando las enzimas PRDX1 y MTH1, la telomerasa deja de obstaculizar la reducción de los telómeros de las células cancerígenas, propiciando así su muerte.
Los intentos realizados hasta ahora para bloquear la acción de la telomerasa en las células cancerígenas no han sido eficaces a nivel clínico, pero este descubrimiento permitirá impedir la protección de las células cancerosas de manera indirecta.
“En vez de inhibir la enzima en sí misma, lo que hemos hecho es centrarnos en su sustrato, es decir, en la extremidad del cromosoma, para que la telomerasa no puede alargarse”, explica Joachim Lingner.
Referencia
PRDX1 and MTH1 cooperate to prevent ROS-mediated inhibition of telomerase. Wareed Ahmed and Joachim Lingner. Genes & Dev. 2018. DOI: 10.1101/gad.313460.118
PRDX1 and MTH1 cooperate to prevent ROS-mediated inhibition of telomerase. Wareed Ahmed and Joachim Lingner. Genes & Dev. 2018. DOI: 10.1101/gad.313460.118