El CIPF avanza en nuevo enfoque para abordar el cáncer colorrectal
• Investigan nuevas dianas terapéuticas para bloquear específicamente una actividad de la actina, una proteína que abunda en las células
• Este estudio, que dirige la investigadora María Ángeles Juanes, se ha publicado en iScience, del grupo Cell Press
València (22.05.2024). Un estudio liderado por la investigadora María Ángeles Juanes, del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), se centra en comprender los mecanismos que facilitan la invasión celular, un aspecto fundamental para avanzar en el conocimiento sobre el cáncer.
La doctora Juanes es investigadora de excelencia del Plan GenT de la Generalitat Valenciana y acaba de publicar en iScience este relevante descubrimiento que podría usarse como terapia dirigida en estadios tempranos del cáncer colorrectal.
El proceso de metástasis se inicia cuando las células cancerosas adquieren propiedades invasivas, las cuales incluyen cambios en la estructura celular promovidos por el citoesqueleto de actina, un campo en el que la doctora Juanes y su grupo son expertos. En concreto, la actina es una proteína muy abundante en las células.
La mayoría de las muertes por cáncer son causadas por una metástasis, por lo que conocer mejor y poder erradicar este proceso antes de que se manifieste es un objetivo crucial para el equipo del CIPF.
La invasión de células cancerosas en tejidos circundantes suele ser el primer paso para iniciar la metástasis. Para invadir tejidos, las células tienen que migrar y para ello la actina juega un papel fundamental.
En este sentido, la actina forma filamentos que empujan la membrana interna de la célula formando extensiones que facilitan que se mueva en una dirección concreta. El movimiento celular es esencial para reparar tejidos y para el desarrollo embrionario, entre otras cosas. Sin embargo, una migración incorrecta puede desencadenar invasiones y, consecuentemente, metástasis.
Algunos fármacos que afectan globalmente a la actina han tenido un uso terapéutico muy limitado, porque esta proteína regula funciones celulares fundamentales que van más allá de la migración celular, como por ejemplo la división celular, el transporte de orgánulos o vesículas y la realización de ciertas actividades metabólicas, entre otras. Por tanto, afectar o bloquear de alguna manera toda la actina celular acabaría causando efectos secundarios e incluso matando a las células.
El grupo del CIPF ha estudiado los mecanismos moleculares que participan en la dinámica de la actina para poder desarrollar estrategias que bloqueen de manera efectiva y selectiva la formación de redes o extensiones invasivas de actina, y así evitar la propagación de las células cancerosas a otras partes del cuerpo.
El laboratorio de Mª Ángeles Juanes investiga los mecanismos específicos que facilitan la migración e invasión celular. Tomando como prototipo el gen Adenomatous polyposis coli (APC), la doctora Juanes ha demostrado que este gen facilita el ensamblaje de los filamentos de actina en la célula y que esta actividad es esencial para la correcta adhesión y migración celular. Es importante mencionar que el cáncer colorrectal es la tercera causa de muerte a nivel mundial y que en el 85% de los casos están asociados a alteraciones del Adenomatous polyposis coli.
“Hemos investigado los mecanismos por los cuales el Adenomatous polyposis coli promueve la formación de cables de actina en el contexto de la invasión celular. El movimiento celular es vital pero un movimiento exagerado, o incluso a velocidad normal, pero en dirección incorrecta, puede resultar en invasión y consecuentemente metástasis, ya que las células podrían perderse durante su viaje, o llegar demasiado rápido donde ni siquiera les tocaría estar”, ha explicado la investigadora valenciana. “Al final se podrían acumular en ciertos tejidos donde esas masas de células podrían bloquear el paso de sangre, nutrientes u otros tipos celulares”, ha añadido.
Asimismo, tal y como ha explicado la investigadora “existen otras proteínas bastante conocidas, llamadas forminas y el complejo Arp2/3, que también ensamblan filamentos de actina. Hemos estudiado el papel de cada proteína por separado y en conjunto”.
Estos descubrimientos del equipo de María Ángeles Juanes son muy útiles para diseñar y desarrollar pequeñas moléculas que bloqueen específicamente la formación de filamentos de actina (estructuras invasivas) dependientes de Adenomatous polyposis coli con el fin de evitar el desarrollo del cáncer.
El valor de la investigación básica en cáncer
En este proyecto el equipo del CIPF ha utilizado tratamientos genéticos, en concreto un mutante específico con el que este grupo lleva años trabajando, y tratamientos farmacológicos, junto con varias técnicas innovadoras de microscopía que se han utilizado en modelos preclínicos del cáncer colorrectal.
Actualmente el grupo está usando técnicas y modelos similares, además de algoritmos de inteligencia artificial para diseñar nuevas moléculas (o compuestos), los cuales se podrían usar como terapia antiinvasiva.
Este proyecto es un claro ejemplo de cómo la investigación básica permite entender los mecanismos subyacentes a una enfermedad humana. Los conocimientos moleculares son clave para entender en detalle procesos celulares complejos y poder desarrollar terapias más efectivas contra el cáncer en general, no sólo el colorrectal.
Enlace al artículo: https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.109687
