Investigadores de UConn Heath y la Universidad de Yale han realizado nuevos avances que conectan la evolución del embarazo y la metástasis del cáncer.
publicando en el procedimientos de la Academia Nacional de CienciasYasir Suhail, investigador postdoctoral que trabaja junto con Kshitiz, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica, descubrió secuencias reguladoras en los genomas de mamíferos como vacas, cerdos, caballos y humanos que explican cómo la placenta invade el endometrio y qué tan normal es el tejido es invadido por el cáncer.
Suhail y Kshitiz se unieron a sus esfuerzos por Gunter Wagner, profesor de biología evolutiva y ecología en la Universidad de Yale.
En muchos mamíferos, incluidos los humanos, la placenta invade la pared del útero durante el embarazo de la misma manera que las células cancerosas invaden los tejidos circundantes.
“Cuando miras una imagen de la placentación, se ve inquietantemente similar al cáncer en cualquier otra parte del cuerpo”, dice Kshitiz, “Incluso los mecanismos moleculares son bastante similares. Esto es un gran contraste con las vacas y los caballos, donde la placenta no invade a la madre. En estos mamíferos, las células cancerosas tampoco invaden su entorno como lo hacen en los humanos”.
Kshitiz, junto con Gunter Wagner y Andre Levchenko de Yale, fue el primero en establecer la comparación entre la metástasis del cáncer en vacas y humanos en un hallazgo seminal en Naturaleza Ecología y Evolución. Al observar las células del endometrio de varias especies, Kshitiz descubrió que para resistir la invasión de la placenta, ciertas especies han evolucionado con el tiempo para hacer que sus células del estroma, las células del tejido conectivo en un órgano, sean altamente resistentes a cualquier invasión.
La última investigación es una inmersión más profunda en la genética comparativa entre mamíferos, que muestra cómo los cambios en la regulación genética informan esta resistencia en vacas y caballos y hacen que los humanos sean vulnerables a la malignidad del cáncer. Con datos comparativos generados por Wagner y Jamie Maziarz en Yale, Suhail desarrolló un modelo para identificar cómo la unión de los factores de transcripción, las proteínas que regulan la expresión de los genes, explican los cambios en la resistencia a la invasión en diferentes especies de mamíferos.
“Nuestro nuevo marco identifica factores de transcripción clave y examina cómo sus objetivos difieren de las vacas, los cerdos y los caballos a los humanos”, dice Suhail. “Lo que aprendimos de otras especies tiene aplicaciones directas para avanzar en nuestra comprensión del cáncer humano”.
Suhail utilizó las secuencias genómicas y la información de expresión génica para predecir proteínas de señalización específicas que impulsan la expresión de genes que reducen la susceptibilidad de invasión en células humanas. Usando un biochip fabricado a medida, los investigadores pudieron confirmar que estas proteínas predichas de hecho redujeron la invasión de células cancerosas y placentarias. Las predicciones evolutivas entre especies son difíciles de probar experimentalmente, por lo que la confirmación experimental de la teoría es muy satisfactoria para los investigadores.
“Todos pensamos que los cánceres humanos son el resultado de las propias células cancerosas. Pero lo que hemos propuesto es que los mamíferos tienen mecanismos muy diferentes para resistir la propagación del cáncer, y que estos mecanismos en realidad se derivaron para resistir la invasión fetal en la madre”, dice Kshitiz. «Ser vulnerable a la malignidad puede ser en parte un compromiso evolutivo para permitir un embarazo invasivo».
Mientras que otros investigadores se centran en el cáncer y las células inmunitarias, el laboratorio de Kshitiz se centra en cómo las células sanas limitan el crecimiento del cáncer a su alrededor. Este enfoque puede ayudarnos a repensar la forma en que abordamos las terapias contra el cáncer.
«Este estudio identifica organismos reguladores genéticos específicos, que explican estas diferencias, y nos señalan muchas direcciones para repensar la terapia contra el cáncer, desde aquellas que matan el cáncer hasta la creación de nuevas terapias que ‘contienen’ el cáncer dentro de sus mecanismos».
El artículo fue escrito por Yasir Suhail (UConn), Jamie D. Maziarz (Universidad de Yale), Ashkan Novin (UConn), Anasuya Dighe (Universidad de Yale), Junaid Afzal (Universidad de California, San Francisco), Gunter Wagner (Universidad de Yale) y Kshitiz (UConn).
Este estudio fue apoyado por NCI Grant R37CA248161-01 y NCI Center for Systems Biology at Yale Grant U54CA209992.
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