Los científicos de la Universidad de York han descubierto un conjunto único de genes que desempeñan un papel en la expresión y diferenciación de genes de los músculos celulares, lo que podría conducir a nuevas dianas terapéuticas para prevenir la propagación del cáncer muscular.
Los investigadores analizaron las redes de genes en las células musculares y encontraron que las proteínas Smad7 y β-catenina trabajan de manera cooperativa dentro del cuerpo para regular la diferenciación, el crecimiento y la reparación de las células musculares. Cuando estas proteínas reguladoras trabajan en armonía, controlan la vía de la expresión génica normal, lo que da como resultado células musculares esqueléticas normales.
El estudio, publicado en la revista Cell Death & Disease, indica que una relación disfuncional entre el complejo Smad7 y el complejo β-catenina puede llevar a una situación de alteración en la diferenciación de las células musculares, una característica de algunos cánceres de tejidos blandos como el rabdomiosarcoma (RMS). Este raro cáncer, que afecta con mayor frecuencia a los niños, se forma en el tejido blando, en su mayoría tejido muscular esquelético, y en ocasiones en órganos huecos como la vejiga o el útero.
“Lo que sucede en esas células de rabdomiosarcoma es que tienen un carácter similar a las células musculares, pero la diferencia es que las células musculares normales dejan de dividirse”, dijo John McDermott, profesor del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias, quien supervisó el Estudia y es un autor contribuyente.
McDermott dijo que estas células se parecen a las células musculares , en términos de la forma en que funcionan y su fenotipo, pero no dejan de dividirse, por lo que forman tumores en varios sitios del cuerpo.
“Nuestra idea es que parte de la razón por la que esas células son defectuosas en el programa de diferenciación, lo que significa que dejarían de dividirse, es que el complejo de β-catenina se está degradando en esas células debido a una anomalía en la vía de señalización que Controla eso”, dijo McDermott. “Si podemos estabilizar el complejo β-catenina y Smad7 en esas células, podría alentarlos a que se diferencien y dejen de proliferar, lo que significaría que evitaría que esas células crecieran en el tumor”.
La investigación se realizó en el Centro de Investigación de la Salud del Músculo de York, el primero de su tipo en Canadá, que se centra en la importancia del músculo esquelético para la salud general y el bienestar de los canadienses. Este nuevo hallazgo genético molecular podría conducir a estrategias para tratamientos contra el cáncer que se dirigen a estas moléculas específicas.
El estudio también define nuevas dianas moleculares para las intervenciones terapéuticas en el desgaste muscular y el cáncer.
“Hasta que sepa cómo funcionan las cosas normalmente, es muy difícil apuntar a algo específico, por lo que identificar la función normal de las moléculas es esencial antes de evaluar la función anormal en las células cancerosas”, dijo McDermott. “Esto permite la orientación terapéutica de moléculas específicas para desarrollar una farmacología para tratar la enfermedad, o en algunos casos se usaría una farmacología preexistente”.
El equipo de investigación dirigido por Ph.D. estudiante Soma Tripathi e incluyendo a Tetsuaki Miyake, investigadora asociada y Ph.D. – centrado en comprender el papel de los factores de transcripción en la orquestación de la expresión y diferenciación de genes específicos de tejidos. Lo hicieron identificando proteínas de unión al ADN que están involucradas en la regulación transcripcional durante el desarrollo muscular. El estudio también identificó nuevos reguladores de la regeneración muscular que también podrían abrir las puertas para que la industria farmacéutica desarrolle nuevos tratamientos para abordar la pérdida normal pero debilitante de músculo en la población que envejece.
“La regeneración muscular es un proceso altamente complejo y está regulado por una variedad de factores de transcripción que son esencialmente proteínas que ayudan a activar o desactivar los genes mediante la unión a genes específicos dentro del genoma”, dijo Tripathi. “Creemos que dos de estos factores de transcripción, Smad7 y β-catenina, desempeñan un papel clave en el patrón específico de expresión génica requerido para el desarrollo y reparación muscular”.
Referencia: Revista Cell Death & Disease.