Ensayo De Producto Integrador

Mutaciones en células cancerígenas.

El comportamiento anormal demostrado por las células cancerosas es el resultado de series de mutaciones en los genes reguladores clave. Las células progresivamente se vuelven más anormales conforme más genes son dañados. Comúnmente los genes que están en control de la reparación del ADN son dañados, provocando que las células sean aún más susceptibles a un desorden genético.

La mayoría de los cánceres surgen de una sola célula precursora mutante. Conforme la célula se divide, la célula "hija" resultante puede adquirir diferentes mutaciones y diferentes comportamientos en un cierto periodo de tiempo. Esas células que ganan una ventaja en la división o resistencia a la muerte celular tienden a dominar sobre la población. De esta manera, las células tumorales son capaces de ganar un amplio rango de comportamientos, que normalmente no tienen las versiones saludables de las células que representan. Estos cambios vistos en el comportamiento de las células cancerosas son el enfoque de la sección de Biología del cáncer (Cancer biology) en el sitio.

Mutaciones en los genes reguladores clave (supresores de tumores y proto-oncogenes) alteran el comportamiento y pueden llevar al crecimiento irregular visto en el cáncer.

Las mutaciones en los genes regulatorios claves (los supresores de tumor y los protooncogenes) alteran el estado de las células y pueden causar el crecimiento irregular visto en el cáncer.

Para casi todos los tipos de cáncer que se han estudiado hasta la fecha, parece que la transición de una célula sana y normal a una célula cancerosa es una progresión por pasos que requiere cambios genéticos en varios oncogenes y supresores de tumor diferentes. Esta es la razón por la cual el cáncer es mucho más prevalente en individuos de edades mayores. Para generar una célula cancerosa, una series de mutaciones deben ocurrir en la misma célula. Ya que la probabilidad de que cualquier gen sea mutado es muy baja, es razonable decir que la probabilidad de varias mutaciones en la misma célula es aún más improbable. Por esta razón las células en un cuerpo de 70 años han tenido más tiempo para acumular los cambios que son necesarios para formar células cancerosas pero las células en el cuerpo de un niño son menos probables de adquirir los cambios genéticos requeridos. Por supuesto, algunos niños sí pueden tener cáncer pero es mucho más común en individuos más viejos. La gráfica debajo demuestra los números del cáncer del colon en los Estados Unidos como una función de la edad. Las gráficas fueron obtenidas del National Cancer Institute.

Con sólo ver la forma de las curvas como las que son mostradas arriba, se ha concluido que varios cambios genéticos son necesarios para crear células que se convierten cancerosas.

En el laboratorio, los investigadores han estado tratando de crear células tumorales al alterar o introducir proteínas regulatorias claves. Varios estudios han tratado de definir el número mínimo de cambios genéticos que son necesarios para crear una célula cancerosa, con resultados muy interesantes.

Según los libros de textos de biología modernos, una sola mutación genética raramente es suficiente para causar cáncer. Generalmente se piensa que las células deben acumular una serie de mutaciones conjuntas para activar el desarrollo de tumores. Actualmente, investigadores del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) han demostrado que las mutaciones que causan cáncer en distintas células pueden cooperar para producir tumores.

Los biólogos que estudian el cáncer han sabido por mucho tiempo que se requiere de la cooperación de múltiples genes cancerígenos –u oncogenes– para causar cáncer. “Se asumía que estas mutaciones tenían que ocurrir en las mismas células para iniciar la tumorogénesis”, dijo el investigador del HHMI, Tian Xu, quien se encuentra en la Universidad de Yale. “Ahora hemos descubierto que las mutaciones oncogénicas no tienen que estar en las mismas células para que se inicie el desarrollo del cáncer. Distintas mutaciones que ocurren en distintas células vecinas podrían cooperar para promover la tumorogénesis”.

“Se asume simplemente que cuando se toma el ADN de un tumor, las distintas mutaciones que se ven están combinadas en una misma célula. Pero podrían estar en distintas células. Nadie realmente lo sabe.”

Tian Xu

Xu, el estudiante de doctorado Ming Wu, y el investigador postdoctoral José Carlos Pastor-Pareja, ambos en el laboratorio de Xu en la Universidad de Yale, son coautores del estudio publicado en Nature el 13 de enero de 2010. Los resultados podrían abrir un nuevo camino de investigación hacia los orígenes moleculares del cáncer. También ayudarían a clarificar la forma en la que estreses celulares comunes, tales como las heridas o la inflamación, podrían promover el desarrollo del cáncer.

El equipo de Xu comenzó con el estudio de la interacción de dos genes mutados que a menudo se detectan conjuntamente en tumores. Uno de ellos,RasV12, es un promotor de crecimiento. Las mutaciones Ras son bien conocidas por su capacidad de cooperación con otras mutaciones para causar cáncer. Por sí misma, sin embargo, RasV12 sólo causa un pequeño crecimiento excesivo de células. El otro gen, scrib-, que es un mutante no funcional de un gen supresor de tumores conocido como scrib, hace por sí mismo que las células mueran. Cuando los dos genes mutados se encuentran en una sola célula, cooperan para producir tumores.

Xu y sus colegas se preguntaban sobre lo que sucedería si RasV12 estuviera en un grupo de células yscrib- estuviera en un grupo de células cercano. Decidieron averiguarlo utilizando la mosca de la frutaDrosophila melanogaster, organismo modelo que por años ha sido el caballo de batalla de genetistas. Para su sorpresa, el grupo de Xu descubrió que las dos mutaciones, cuando existían en grupos adyacentes de células del ojo de larvas de Drosophila, interactuaban de alguna manera para convertir a todo el grupo de células en un gran tumor invasivo. Los resultados fueron dramáticos, dice Xu. Fue como si las dos mutaciones hubieran estado en una misma célula.

“Nadie había demostrado que distintas mutaciones oncogénicas en distintas células pueden interactuar para producir un tumor”, dijo Xu. “Se asume simplemente que cuando se toma el ADN de un tumor, las distintas mutaciones que se ven están combinadas en una misma célula. Pero podrían estar en distintas células. Nadie realmente lo sabe”.

El equipo observó un resultado similar cuando crecieron células con la mutación RasV12 junto con células que albergaban una mutante disfuncional de otro gen supresor tumoral, lgl.

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