2024-01-31 03:19:00
En un estudio reciente publicado en la revista Avances Científicos, los investigadores llevaron a cabo una gran cantidad de experimentos con líneas celulares humanas y modelos murinos transgénicos destinados a investigar la relación entre la proteína reparadora del ADN Ku70 y el cáncer intestinal. Sus resultados resaltan la potente función supresora de tumores de la proteína. Las mutaciones en el gen que codifica la proteína o las regulaciones negativas en la expresión aumentaron sustancialmente el riesgo de cáncer intestinal espontáneo posterior. Los riesgos de colitis y de cáncer colorrectal asociado a la colitis aumentaron de manera similar.
Este estudio promueve el progreso en la comprensión de la vía de señalización Ras-ERK mediada por Ku70 y los mecanismos moleculares de activación de Ku70. Estos, a su vez, podrían formar la base para el futuro desarrollo de terapias basadas en el ADN.
Estudio: Ku70 detecta ADN citosólico y ensambla un signalosoma supresor de tumores
¿Qué es Ku70?
Ku70 es una proteína de la subunidad de reparación del ADN que ayuda a reparar el ADN a través de la vía de unión de extremos no homólogos (NHEJ). En los humanos, la proteína está codificada por el gen XRCC6, que según los estudios se conserva evolutivamente. Ku70 se puede encontrar tanto en el núcleo celular como en el citoplasma y, hasta hace poco, se pensaba que estaba restringido a su función primaria (reparación del ADN). Sin embargo, durante la última década, un creciente cuerpo de literatura sugiere funciones proteicas secundarias, incluidas antimicrobianas y antitumorales.
Se ha demostrado que el Ku70 citoplasmático produce interferones tipo III (IFN) en respuesta al ADN bacteriano o viral en sistemas modelo tanto humanos como murinos. También se ha demostrado que se une a Rickettsia conorii, un patógeno bacteriano humano, facilitando así su neutralización por células de mamíferos no fagocíticas.
Sobre el estudio
El presente estudio tiene como objetivo dilucidar cualquier asociación entre la expresión de la proteína Ku70 y el riesgo de cáncer intestinal. Una vez identificada la asociación, se explora el mecanismo que subraya la función protectora antitumoral de Ku70. El grupo de muestra experimental estuvo formado por tipos salvajes (WT), Ku70+/−(heterocigoto para Ku70), Ku70-/- (homocigotos recesivos) y ratones transgénicos C57BL/6NcrlAnu. Los cuatro tipos de ratones se dividieron por igual en cohortes de casos (OMA-DSS) y de control (no tratados).
El estudio comenzó con la inducción experimental de colitis y tumorigénesis colorrectal asociada a colitis en la cohorte de casos mediante la inyección intraperitoneal de 10 mg de azoximetano (OMA). A esto le siguió, cinco días después, la administración de sulfato sódico de dextrano (DSS) al 1,5% durante seis días. Catorce días después de la administración de OMA, se sacrificó a los ratones y se recolectaron sus intestinos y tejidos de colon para validación metodológica y análisis posteriores.
Por otra parte, se obtuvieron líneas de evidencia basadas en líneas celulares mediante la construcción de un plásmido que contenía el gen Ku70, que luego se transformó en NEB 5-alfa competente. Escherichia coli. Finalmente, el recombinante E. coli se utilizó para transfectar a los sujetos del estudio, es decir, líneas celulares humanas HEK293T y células de colon cultivadas a partir de tejido de colon recolectado.
Los análisis de líneas celulares incorporaron técnicas de genómica, inmunotransferencia e inmunofluorescencia utilizadas para los modelos murinos e incluyeron análisis de coinmunoprecipitación, proliferación y cultivo de organoides. Active RAS se evaluó como variable de confusión utilizando el kit de detección Active Ras. RAS es una familia de genes cuyas mutaciones se estima que representan el 95% de los cánceres de páncreas y el 45% de los cánceres colorrectales.
Hallazgos del estudio
«Nuestro estudio sugiere que la vía de señalización Ku70-ERK es supresora de tumores, lo que contrasta con la observación de que las mutaciones Ras/Raf, que son comunes en el cáncer colorrectal, impulsan una activación aberrante de la señalización ERK-MAPK».
Los hallazgos del estudio sugieren además que Ku70 puede funcionar de una manera celular específica: las células epiteliales y estromales de pacientes con enfermedad de Crohn o cáncer colorrectal muestran una expresión disminuida del gen Ku70 incluso en condiciones homocigotas dominantes. Paralelamente, se descubrió que Ku70 forma un signalosoma citosólico que consta de Ras, Raf y Ku70, que se acopla a la membrana del endosoma y media en la activación del eje de señalización MEK-ERK-Cdc25A-CDK1, lo que produce un efecto antitumoral.
«…la activación de la vía Ras-ERK protege a los ratones contra la colitis (83) e inhibe la proliferación de células de mamíferos. Se requieren más estudios para dilucidar qué tipos de células se someten a la señalización de Ras-ERK para la progresión del cáncer colorrectal y qué tipos de células se someten a la señalización de Ku70 para la atenuación del cáncer colorrectal.»
«Especulamos que la activación de la señalización Ras-ERK mediada por Ku70 podría iniciarse mediante el ADN citoplásmico que surge del microbioma intestinal introducido en las células huésped después de una ruptura de la barrera intestinal. Sin embargo, también es posible que el núcleo dañado y /o las mitocondrias pueden ser una fuente de ADN citoplasmático que desencadena la señalización Ras-ERK mediada por Ku70».
Referencia de la revista:
- Pandey, A., Shen, C., Feng, S., Tuipulotu, DE, Ngo, C., Liu, C., Kurera, M., Mathur, A., Venkataraman, S., Zhang, J., Talaulikar , D., Song, R., Wong, L., Teoh, N., Kaakoush, NO y Man, S. (2024). Ku70 detecta el ADN citosólico y ensambla un señalosoma supresor de tumores. Avances científicos, DOI – 10.1126/sciadv.adh3409,
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