Identificado en un estudio brasileño un nuevo blanco para el tratamiento del melanoma
Resultados de experimentos publicados en la revista Oncotarget indican que la inhibición de un ARN no codificante denominado RMEL3 puede reducir hasta un 95% la proliferación y la supervivencia de las células tumorales
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
En un estudio brasileño se demostró que la inhibición de un ARN conocido como RMEL3 puede reducir hasta un 95% la viabilidad de células de melanoma en cultivo.
Si bien es un ARN de tipo no codificante, es decir, que no contiene información para la síntesis de una proteína, el RMEL3 parece modular -de una forma que aún no ha sido totalmente dilucidada - las principales vías de señalización relacionadas con la proliferación y la supervivencia celular.
"Nuestros estudios sugieren que RMEL3 está expresado en la mayoría de los casos de melanoma. Por otra parte, raramente se encuentra este ARN en otros tipos de tumores, o incluso en células sanas. Por eso constituye un blanco terapéutico y diagnóstico bastante específico y prometedor, y debe explorárselo", sostuvo Enilza Espreafico, docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP) y coordinadora de la investigación apoyada por la FAPESP.
Los datos del artículo publicado recientemente son fruto de investigaciones realizadas durante el doctorado por los becarios Lucas Goedert y Cristiano Gonçalves Pereira, con la colaboración de Cibele Cardoso y de otros investigadores de Brasil y del exterior.
Sin embargo, la existencia del RMEL3 y su relación con el melanoma se detectaron en el marco de un trabajo anterior del grupo de Espreafico, publicado en 2010 en la revista PLoS One.
"Nuestra intención en ese momento era identificar genes cuya expresión se restringiese a casos de melanoma. Empleamos herramientas de bioinformática para explorar bancos de datos creados a partir de proyectos de secuenciación de tumores", comentó la investigadora.
Los primeros análisis revelaron la existencia de 29 ARNs transcritos solamente en células de melanoma. Tres de ellos le llamaron más la atención al grupo de Ribeirão Preto: el RMEL1, el RMEL2 y el RMEL3.
El estudio demostró que esos tres ARNs no codificadores de proteínas están presentes tanto en linajes celulares de melanoma como en muestras tumorales de pacientes. El RMEL3 aparece incluso en lesiones de piel consideradas premalignas.
Los investigadores pasaron entonces a investigar, mediante experimentos in vitro, de qué manera la presencia o la ausencia de esos tres ARNs alteraba el fenotipo celular. Los primeros resultados indicaron que la inhibición de RMEL3 era lo que redundaba en una mayor reducción de la viabilidad de los cultivos de melanoma y, por ende, ese ARN se convirtió en blanco preferencial de la investigación.
Para silenciar al RMEL3 de las células en cultivo, el grupo echó mano de un método conocido como de ARN interferente, que consiste en utilizar pequeñas moléculas de ARN no codificante de proteínas capaces de enlazarse al ARN transcrito del gen blanco (en este caso, el RMEL3) e inducir su degradación.
El efecto de este procedimiento se comparó en cinco linajes celulares distintos. Los tres primeros estaban compuestos por células de melanoma que presentan una mutación sabidamente asociada con el cáncer en un gen denominado BRAF. El cuarto linaje, también de melanoma, no tenía la mutación en BRAF. En tanto, el tercero, considerado una especie de grupo de control, era un linaje de cáncer de ovario que no expresaba RMEL3 ni tampoco exhibía la mutación en BRAF.
"BRAF es el principal protooncogén relacionado con el desarrollo de melanoma. Alrededor del 60% de los casos de este tipo de cáncer exhibe una mutación en el gen BRAF, que codifica una proteína cinasa iniciadora de la vía de señalización MAPK, importante para activar la proliferación celular" explicó la investigadora.
"Esta mutación altera únicamente un código genético del gen BRAF, lo que acarrea el cambio de un aminoácido en la cadena polipeptídica. Esto es suficiente como para crear la proteína oncogénica, conocida como BRAF V600E. En su forma mutante, esta enzima es activa de por sí, lo que hace que la célula entre en el ciclo de replicación aun sin recibir ninguna señal externa para su proliferación", añadió.
Y fue justamente en los cultivos de melanoma con la mutación BRAF V600E que la inhibición de RMEL3 presentó el efecto más drástico, al reducir hasta un 95% la supervivencia y la proliferación celular. En el otro linaje de melanoma, sin la mutación, la merma de viabilidad del cultivo fue de aproximadamente un 40%. En tanto, en el linaje de control, el procedimiento realizado con el ARN interferente no tuvo ningún efecto, es decir, las células siguieron proliferando normalmente.
El grupo todavía no logra precisar cuál es el rol de ese ARN en la célula o por qué el mismo se encuentra a menudo presente en las células de melanoma. Sin embargo, ya existen indicios acerca de qué sucede en la célula cuando se interrumpe su expresión.
"Cuando silenciamos el RMEL3, caen los niveles de la proteína oncogénica BRAF y los de la cinasa Akt/pAkt, una proteína clave de la vía de señalización pro-supervivencia celular conocida como PI3K. El efecto opuesto se observó sobre la proteína PTEN, el principal inhibidor de esta vía", comentó Espreafico.
También de acuerdo con la investigadora, se observó un aumento en los niveles de ACC-pS79, un sustrato de la enzima AMPK. Esta proteína, a su vez, es un sensor de la privación de nutrientes.
"Esto sugiere que la falta de RMEL3 induce un estado que mimetiza la privación de nutrientes, similar al que ya se reportó para la inhibición farmacológica de BRAF V600E. En forma consistente con tales alteraciones, se alteran efectores del ciclo celular. Disminuyen los niveles de ciclina B1, una proteína importante para activar el proceso de mitosis celular. Por otra parte, aumentan los niveles de proteínas que inhiben el ciclo celular, tales como la p27 y la p21. Éstas y otras alteraciones observadas condicen con el efecto que observamos en las células: un incremento de la muerte celular y una detención del ciclo celular", comentó Espreafico.
Para avanzar en la comprensión del rol de RMEL3 en las células, el grupo lleva adelante actualmente nuevos experimentos in vitro, en los cuales se induce la expresión de ese ARN artificialmente tanto en células de melanoma como en células sanas, donde normalmente no estaría expresado. Los resultados se darán a conocer en breve.
Con el objetivo de descubrir cuán frecuente es la expresión de RMEL3 en los casos de melanoma, el grupo analizó casi 500 muestras de pacientes con este tipo de cáncer disponibles en el banco de datos del The Cancer Genome Atlas (TCGA), un consorcio vinculado al National Cancer Institute de Estados Unidos, que reúne datos genómicos, epigenómicos y clínicos de pacientes de diversos países.
"Observamos que el RMEL3 estaba expresado en mayor o menor grado en más del 90% de las muestras de melanoma disponibles. Esto, sumado al hecho de que éste no se encuentra presente en los demás tejidos sanos del organismo, lo vuelve un blanco terapéutico sumamente interesante", comentó la investigadora.
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