“Proceso de Producción Molecular Oncogene Fusion en el cáncer de pulmón Las células de reparación ilegítimo de roturas en el ADN de doble cadena

“Proceso de Producción Molecular Oncogene Fusion en el cáncer de pulmón

Las células de reparación ilegítimo de roturas en el ADN de doble cadena”

El artículo muestra información de las uniones en los puntos de ruptura de la fusión de ALK (anaplastic lymphoma kinase),  ROS1 (c-ros oncogene 1) Y RET (rearranged during transfection) obtenida del análisis genómico y examina  como se genera la fusión de estos oncogenes en el proceso de la carcinogénesis.

Los rearreglos cromosómicos, como la translocación y la inversión que produce la fusión de oncogenes son supuestamente causados por rupturas en la doble cadena de DNA (DSBs) y que posteriormente son reparados los extremos rotos del mismo.

El adenocarcinoma de pulmón (LADC) es el tipo de cáncer de pulmón más frecuente en el país asiático y es el menos asociado a fumadores. Se muestran 41 casos de LACD en la población japonesa para el análisis y examinación de la fusión de dichos oncogenes. Se escogieron casos de fusión reciproca para deducir el proceso molecular de unión incluyendo la escisión y duplicación de los extremos de DNA. El 37% de los casos (15/41) presenta fusiones reciprocas, mientras que los 26 casos restantes presentan una fusión oncogénica no reciproca de DNAs. En los casos de fusión reciproca ocurren deleciones nucleotídicas (11/15 73%) en el loci del oncogén y/o en el gen asociado durante la unión.

La estructura de la unión en los puntos de ruptura indica que están involucradas dos vías de reparación de las DSBs en la unión de los extremos rotos del DNA. Una es la unión a los extremos no homólogos (NHEJ),  que unen DNAs que presentan una baja o no homología en los extremos del DNA y que frecuentemente son insertados pocos nucleótidos en estas uniones. Nueve (60%) de los 15 casos muestran este hecho. NHEJ presenta formas canónicas (C-NHEJ) y uniones alternativas (alt-EJ), estas últimas son características por presentar un sobrelapamiento de nucleótidos de tres o más pb. Los nueve casos fueron clasificados como C-NHEJ debido a que no se detectó un sobrelapamiento de tres o más pb. En los 26 casos no recíprocos no puede deducirse los mecanismos de unión debido a la falta de secuencias de información en los puntos de ruptura en las contrapartes reciprocas, sin embargo, se detectó la sobreposición de nucleótidos de tres o más pb en solo 3 casos (12%). En total 32/35 casos (91%) involucran NHEJ sin presentar microhomologias en los extremos del DNA. Por lo tanto y comparado con otros estudios de translocación cromosómica, la C-NHEJ es probable que sea una vía común de reparación del DNA para la unión de los extremos del DNA que produce fusiones de genes en tumores.

La estructura de las uniones en los puntos de ruptura en los otros seis (40%) casos recíprocos indica que otra vía de reparación de DSB es responsable en la unión de los extremos rotos del DNA. Estos casos resultan en la duplicación de los segmentos del locus tanto del oncogén como del gen asociado. Esta vía es la unión a los extremos dependiente de síntesis (SDEJ), en la cual los extremos rotos del DNA, producidos por la replicación asociada a las DSBs, inicia con la síntesis de la cromátida hermana después de la invasión de la cadena en un proceso llamado replicación inducida por ruptura (BIR). La migración de la ramificación invertida de la unión Holliday formada tras la invasión de la hebra puede liberar la hebra invadida, que contiene material de DNA extra de la cromátida hermana y se fusiona con el DNA roto de diferente locus cromosómico por NHEJ. Por lo que SDEJ es probable que sea un mecanismo de rearreglo cromosómico que produce fusiones de genes.

Se puede especular que la replicación asociada a DSBs causa fusión de genes por SDEJ, mientras que otros DSBs, incluyendo las de las células no replicantes, causan fusión génica por C-NHEJ.  La estructura de las uniones de los puntos de ruptura  de las fusiones de ALK, ROS1 y RET en LADCs permite deducir el proceso molecular bajo los rearreglos cromosómicos que producen la fusión de genes. Primero, las DBSs ocurren en pocas regiones definidas, pero no en sitios específicos dentro de estas regiones. Las DSBs son generadas en células replicativas y no replicativas.  Segundo, La reparación de los extremos del DNA por C-NHEJ o SDEJ causa rearreglos cromosómicos que producen la fusión de genes que dependen del tipo de DSBs. Las fusiones de ALK, ROS1 y RET se cree que son el primer golpe de las aberraciones oncogénicas que llevan a la carcinogénesis de pulmón, por tanto, las DSBs podrían dar lugar a la reparación de DSB que resulta en el reordenamientos cromosómicos y causar la transformación maligna de las células pre-malignas.

...