Descoperiri Revoluționare în Studiul Cancerului
Cercetările realizate de doi doctori au fost publicate în revista Science pe 29 august 2024, oferind o privire detaliată asupra modului în care celulele canceroase se multiplică și progresează. Samuel Bakhoum, biolog celular la Memorial Sloan Kettering Cancer Center din New York, și Stefano Santaguida, biolog molecular la Institutul European de Oncologie și Universitatea din Milano, au făcut o descoperire semnificativă în lupta împotriva cancerului: prăbușirea micronucleelor în celulele canceroase.
Rolul Proteinei p62 în Progresia Cancerului
Studiul acestor cercetători a evidențiat importanța proteinei p62, considerată o nouă țintă potențială pentru dezvoltarea unor terapii antitumorale mai eficiente. O caracteristică definitorie a celulelor canceroase este aneuploidia, fenomen care apare atunci când o celulă posedă un număr anormal de cromozomi. Aceasta se produce în timpul diviziunii celulare, când cromozomii nu sunt integrați corespunzător în nucleul celulelor fiice, rezultând în formarea micronucleelor.
Mecanismele de Deteriorare a Celulelor Canceroase
Micronucleele, care sunt mult mai mici și mai puțin funcționale decât nucleul principal, pot suferi rupturi, expunând cromozomii la elementele celulare. Bakhoum a menționat că procesul de rupere este esențial pentru înțelegerea modului în care micronucleele contribuie la progresia cancerului. Enzimele din citoplasmă pot rupe ADN-ul liber, provocând mutații care generează noi caracteristici ale cancerului și modifică expresia genelor. În plus, celulele pot percepe cromozomii eliberați ca viruși, ceea ce poate duce la inflamații și la dezvoltarea rezistenței imunității tumorale.
Observațiile Cercetătoarei Melody Di Bona
Melody Di Bona, cercetătoare care colaborează cu dr. Stefano Santaguida, a observat, în timpul studiilor asupra celulelor cancerului de col uterin, o interacțiune neobișnuită între micronucleele și mitocondriile celulelor. Inițial, ea a ipotetizat că mitocondriile ar putea pătrunde în micronuclee, dar investigațiile ulterioare au arătat că expunerea micronucleelor la molecule toxice de oxigen, denumite specii reactive de oxigen (ROS), crește semnificativ riscul de rupere.
Impactul Speciilor Reactive de Oxigen (ROS)
În cadrul experimentelor sale, Di Bona a reconstituit procesul de deteriorare a membranei micronucleare. Tumorile, adesea sărace în oxigen, permit acumularea oxidului nitric, care generează ROS ca produs secundar. Aceste molecule instabile pot provoca daune prin fura electroni de la alte molecule, afectându-le forma și funcția. Di Bona a descoperit că ROS pot afecta aminoacizii cisteină din proteina CHMP7, modificându-i structura și determinându-i asocierea anormală cu proteina LEMD2 din interiorul membranei micronucleare. Această deteriorare împiedică, de asemenea, eliminarea CHMP7 din celulă.
Impactul proteinei p62 în celulele canceroase
Forța exercitată de proteina CHMP7 asupra LEMD2 determină prăbușirea și ruperea membranei micronucleului, conform explicațiilor dr. Samuel Bakhoum.
Di Bona a început să investigheze CHMP7, deoarece aceasta reprezintă o componentă crucială a enzimei ESCRT-III, responsabilă de repararea membranei nucleare. Cu toate acestea, această enzimă nu poate repara micronucleul afectat din cauza intervenției unei alte proteine, denumite p62.
„p62 este o proteină care funcționează autonom. Rolul său în celule este de a identifica proteinele sau organitele care necesită degradare, orientându-le spre un proces numit autofagie”, a explicat dr. Santaguida.
Studiile realizate de echipa lui Santaguida au arătat că specii reactive de oxigen (ROS) din mitocondrii modifică p62, sporind activitatea acesteia și facilitând degradarea proteinelor prin autofagie. Această formă hiperactivă de p62 degradează, la rândul său, enzima de reparare ESCRT-III, ceea ce contribuie la deteriorarea și mai gravă a membranei micronucleare.
Corelația între p62 și prognostic în cancer
Pentru a stabili legătura dintre p62 și prognosticul cancerului, echipa a analizat datele provenite din tumorile a 875 de pacienți cu cancer gastric. Rezultatele au arătat că nivelurile crescute de p62 sunt asociate cu o supraviețuire mai scurtă.
„Cu cât nivelurile de p62 cresc, cu atât prognosticul devine mai nefavorabil. Acesta reprezintă un marker de prognostic ce poate fi implementat în practica clinică imediat”, a afirmat dr. Santaguida.