Descobreixen una triple barrera que protegeix les cèl·lules de convertir-se en canceroses

Investigadors de la UAB han identificat un triple mecanisme que atura la separació dels cromosomes (mitosi), quan la seva integritat està amenaçada. L'activació de qualsevol de les tres vies de control que són mediades pels gens Wee1, Pds1/securina i Rad53/Chk2 atura el procés que podria donar lloc a una transformació maligna. Cadascuna d'elles per si sola és suficient per impedir la segregació dels cromosomes i, per tant, el procés de divisió cel·lular. Amb tot, cal l'eliminació simultània d'aquestes tres vies de control, per tal que pugui tenir lloc la segregació de cromosomes danyats i incompletament replicats. El treball dels investigadors de la UAB s'ha publicat a la revista Plos Genetics.

La proliferació cel·lular requereix la còpia (replicació) dels cromosomes i la seva distribució (segregació) a les dues futures cèl·lules filles. Les cèl·lules experimenten contínuament alteracions (lesions) espontànies al DNA que conforma els cromosomes, degut per exemple al seu entorn aquós (reactiu). En resposta a la presència de lesions al DNA les cèl·lules aturen el cicle de divisió cel·lular, per tal de donar temps a la reparació de les lesions i impedir la transmissió de cromosomes danyats i incompletament replicats. La pèrdua d'aquesta capacitat de resposta dóna lloc a l'aparició d'inestabilitat cromosòmica, motor de la transformació cancerosa.

Estudis previs d'altres laboratoris ja havien identificat que les cèl·lules de l'organisme model Schizosaccharomyces pombe, un llevat emprat al laboratori per investigar el comportament cel·lular, aturen la progressió del cicle de divisió cel·lular a través d'un procés que s'havia assumit com a universal (en termes científics, la fosforilació en un residu tirosina conservat a la quinasa dependent de ciclina Cdk1, el motor del cicle cel·lular).

L'equip dirigit pel doctor David G. Quintana, investigador del Departament de Bioquímica i de Biologia Molecular de la UAB, ha demostrat que aquest control no és indispensable en altres organismes i que el model fins ara imperant era excessivament simple. Les cèl·lules a les quals havien eliminat el gen responsable d'aquest control, anomenat Wee1/Swe1, eren plenament capaces d'aturar el cicle cel·lular en resposta a dany al DNA, la qual cosa suggeria l'existència de controls addicionals.

El treball dels investigadors de la UAB ha identificat tres vies de control que conflueixen en aquesta resposta, que són mediades pels gens Wee1, Pds1/securina i Rad53/Chk2. Cadascuna d'elles per si sola és suficient per impedir la segregació dels cromosomes i, per tant, el procés de divisió cel·lular. Amb tot, cal l'eliminació simultània d'aquestes tres vies de control, per tal que pugui tenir lloc la segregació de cromosomes danyats i incompletament replicats.

Significativament, el gen Rad53/Chk2 forma part de l'anomenat mecanisme de vigilància (en anglès anomenat checkpoint) de la fase S, que detecta i respon a les situacions que comprometen el procés de replicació dels cromosomes. Chk2 és oncogènic en humans i el checkpoint de la fase S es considera una barrera anti-càncer primerenc en el procés de transformació maligna.

Els autors proposen que els tres nivells de control, i no només el mitjançat pel gen Wee1, probablement també són presents en les cèl·lules humanes. Això explicaria la paradoxa que Wee1 no sigui oncogènic en humans, ja que, segons aquest estudi, les cèl·lules disposen de dues barreres més per evitar aquesta pèrdua de control.