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Investigadores de la Universidad Bar-Ilan en Israel han revelado un nuevo enfoque de tratamiento en la lucha contra los cánceres hematológicos. El nuevo método, desarrollado por la Prof. Mira Barda-Saad y su equipo de investigación de la Facultad de Ciencias de la Vida Mina y Everard Goodman, implica atacar la proteína del citoesqueleto, llamada WASp, que tiene una condición estructural única en las células cancerosas hematológicas activas.
Para llevar a cabo sus funciones malignas, las células cancerosas dependen de la actina, una proteína que desempeña un papel clave en el citoesqueleto. Las células malignas necesitan actina para estar activas, proliferar, migrar e invadir. La proteína WASp controla la actividad y la estructura de la actina. El equipo de Bar-Ilan se centró en destruir WASp en células malignas y demostró que la degradación de WASp ayuda a inhibir y destruir estas células malignas. Su investigación se publicó recientemente en la revista Nature Communications.
Hasta la fecha, la participación de WASp en el cáncer no se ha entendido completamente, pero se sabe que se encuentra en las células cancerosas en una estructura «abierta» única. que permite identificarlo y manipularlo. Inducir la degradación de WASp «abierto» puede destruir principalmente células malignas sin amenazar las células sanas, e incluso puede usarse para tratar la mayoría de los tipos de cánceres hematológicos.
Para dañar el citoesqueleto de la célula maligna, el El equipo de investigación realizó un cribado para identificar SMC (compuestos de molécula pequeña) que degradan el compuesto WASp en su condición estructural «abierta». Para identificar los SMC, utilizaron tecnologías de bioconvergencia, que combinan la biología con varias tecnologías de ingeniería, en este caso, inteligencia artificial y aprendizaje automático (IA/ML). Mediante el uso de un dispositivo desarrollado por el Prof. Yanai Ofran de Bar-Ilan, se identificaron pequeñas moléculas en el laboratorio del Prof. Barda-Saad que, de hecho, dañan las células cancerosas sin representar demasiado riesgo para las células sanas. Los investigadores demostraron la eficacia del uso de SMC para inhibir la proliferación y destruir las células malignas en experimentos de laboratorio utilizando células extraídas de pacientes reales, en cooperación con el Hospital Sheba, así como un modelo de ratón portador de cáncer de sangre humana.
La proteína WASp interactúa con otra proteína, WIP, que se une a un punto específico conocido como «sitio de reconocimiento» y lo protege contra la degradación. Las SMC se unen al sitio de reconocimiento y evitan que las dos proteínas se unan, lo que promueve la degradación de la WASp, que ya no está protegida por WIP. «La idea surgió en mi laboratorio cuando descubrimos el proceso de protección WASp durante un estudio que se publicó en 2014 en la revista Science Signaling», relata el profesor Barda-Saad. «Esta investigación principal condujo al desarrollo de una nueva estrategia de tratamiento».
Este estudio, que ha estado en marcha desde 2015 con fondos de la Autoridad de Innovación de Israel, puede proporcionar una respuesta para los tipos de cánceres hematológicos para los cuales aún no se ha encontrado el tratamiento. El direccionamiento focalizado de WASp, cuyo objetivo es dañar el citoesqueleto de las células cancerosas de la sangre, podría reemplazar tratamientos como la quimioterapia y otras terapias biológicas que, debido a su inespecificidad, dañan no solo las células cancerosas sino otras células del cuerpo, o hacer que las células cancerosas se vuelvan resistentes al tratamiento.
El conocimiento previo de los sitios de degradación de WASp, también identificados en el laboratorio de la Prof. Barda-Saad, permitió a los investigadores definir las diversas propiedades de los sitios de unión y les permitió predecir la tipos de SMC que se unirían a la interfase entre las proteínas WASp y WIP y las separarían. El equipo de investigación utilizó el aprendizaje automático para predecir las interacciones de WASp con su entorno e identificar moléculas que no bloquearían los sitios de degradación de WASp. En el momento en que se encontraron estas moléculas, los investigadores verificaron su actividad a través de un trabajo experimental bioquímico y molecular con cultivos celulares, y más tarde con un modelo de ratón portador de tumores malignos humanos.
Prof. Barda-Saad señala que las SMC ya se están utilizando para diversos fines médicos y se pueden administrar a los pacientes a través del sistema sanguíneo o por ingestión. Un indicador de la seguridad de esta nueva estrategia de tratamiento es la estructura de WASp en las células sanguíneas normales: es una estructura «cerrada», en comparación con la estructura abierta que se encuentra en las células sanguíneas malignas, lo que evita que las SMC se unan al sitio de reconocimiento. Por tanto, teóricamente hablando, el uso de los SMC no supone ningún riesgo significativo. No obstante, es comprensible que el concepto se someta a ensayos de seguridad preclínicos y clínicos, como es el procedimiento estándar con cualquier fármaco. Esta investigación se enfoca principalmente en el linfoma no Hodgkin, pero dado que otros tipos de cánceres hematológicos también expresan la proteína diana, que no se expresa en células que no son células sanguíneas, existe una buena posibilidad de que esto también funcione para ellos.
Para la Prof. Barda-Saad, el desarrollo de esta nueva estrategia terapéutica es más que un simple logro científico. «Durante muchos años, durante mis estudios de doctorado y posdoctorado en el Instituto Weizmann, y más tarde en los NIH de Maryland en los EE. UU., me concentré en la investigación básica. Varios casos de cáncer descubiertos en mi familia me llevaron a adoptar un enfoque aplicativo podría tomar el conocimiento primario y usarlo para desarrollar una estrategia terapéutica», dice ella. «El proceso es largo y prolongado porque exige una comprensión profunda de cómo funcionan las células y en qué se diferencian las células cancerosas de las células normales. ¿Cuáles son sus puntos débiles que se pueden explotar? En esta investigación, utilizamos el vasto conocimiento que adquirimos para diseñar una estrategia aplicativa».
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Los investigadores identifican un nuevo objetivo farmacológico para el cáncer de la sangre, tumores potencialmente sólidos Más información: Guy Biber et al, Dirigirse al factor promotor de la nucleación de actina WASp proporciona un enfoque terapéutico para las neoplasias malignas hematopoyéticas , Comunicaciones de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25842-7 Información de la revista: Science Signaling , Nature Communications
Proporcionado por la Universidad Bar-Ilan Cita: Un nuevo enfoque para tratar leucemia (2021, 25 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-approach-leukemia.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.