La proteína que detecta la luz puede desempeñar un papel en el origen y la progresión del melanoma, sugiere un estudio

La melanopsina (OPN4) es una proteína sensible a la luz que se encuentra en las células de la piel y la retina. Un nuevo estudio realizado en la Universidad de São Paulo (USP) en Brasil sugiere que OPN4 también puede participar en el desarrollo y progresión del melanoma, el tipo de cáncer de piel más agresivo.

En experimentos con animales y células genéticamente modificadas en el Laboratorio de Fisiología Comparada de la Pigmentación del Instituto de Biociencias (IB-USP), los investigadores demostraron que la enfermedad avanza más lentamente cuando esa proteína no es funcional. Los hallazgos se informan en un artículo publicado en Biología de las Comunicaciones.

Aunque otros grupos ya habían demostrado que las opsinas están involucradas en el cáncer, este es el primer hallazgo de este tipo para el melanoma, que representa el 5% de los tumores malignos de piel y el 80% de todas las muertes por cáncer.

La base del estudio fue una investigación realizada por el mismo grupo utilizando modelos de melanocitos (células de la piel productoras de melanina) para demostrar que la melanopsina se expresaba en estas células y participaba en procesos como la pigmentación, el ajuste del reloj biológico e incluso la muerte celular debido a radiación ultravioleta A.

El último estudio utilizó la técnica de edición de ADN conocida como CRISPR para alterar la secuencia del gen Opn4 y crear un modelo estable de células de melanoma con una versión no funcional de la proteína.

«Cuando creamos las celdas eliminatorias [without a functional OPN4 gene], nos dimos cuenta de que tenían un fenotipo muy diferente: crecían menos y mostraban una capacidad proliferativa reducida. Nos preguntamos por qué y decidimos averiguar si la melanopsina desempeñaba un papel en la progresión del melanoma o la carcinogénesis», dijo Leonardo Vinícius Monteiro de Assis, primer autor del artículo y actualmente investigador de la Universidad de Lübeck en Alemania. Assis se asoció en el estudio con José Thalles Lacerda, segundo autor del artículo.

La teoría se confirmó primero en experimentos realizados in vitro y luego en animales. Las células tumorales que contenían la versión no funcional de OPN4 crecieron menos y más lentamente que las células de tipo salvaje (sin modificación de OPN4). El descubrimiento se confirmó más tarde utilizando proteómica y datos de bases de datos públicas.

“En resumen, demostramos que el crecimiento celular disminuye en el melanoma cuando eliminas OPN4. Esto se debe básicamente a dos procesos que no están necesariamente relacionados pero que pueden estarlo: una mayor activación del sistema inmunitario, aunque aún no sabemos por qué; y una reducción muy significativa en la señalización de las GTPasas, proteínas que se asemejan a pequeños motores que juegan un papel en la progresión del ciclo celular y se reducen en gran medida en estos tumores», dijo Assis.

El estudio también reveló que MITF (factor de transcripción asociado a la microftalmía), un factor de transcripción muy importante en el melanoma, también se expresa mucho menos en las células con la versión no funcional de la melanopsina.

Según Assis, todos estos hallazgos en conjunto sugieren por primera vez que la melanopsina actúa como un oncogén en el melanoma, es decir, que está asociada con el desarrollo y crecimiento de este tipo de cáncer. Hasta ahora, la melanopsina nunca se había relacionado con el desarrollo de tumores. Todavía se necesitan más experimentos con líneas celulares de melanoma y otros enfoques para llegar a una confirmación definitiva de este papel.

perspectivas

El Laboratorio de Fisiología Comparada de la Pigmentación, dirigido por la fisióloga Ana Maria de Lauro Castrucci, es uno de los pocos grupos de investigación en todo el mundo que ha demostrado (en 2018) que la melanopsina también detecta la temperatura, actuando de forma independiente como termosensor y fotosensor. Con la nueva información, ahora ha agregado un aspecto más importante al mostrar que la molécula puede convertirse en una herramienta terapéutica prometedora en el futuro.

«La melanopsina podría explorarse para el tratamiento del melanoma, y ​​esto abre una nueva vía para la investigación sobre su papel en otras enfermedades, como las del hígado, donde también están presentes las opsinas», dijo Assis.

El laboratorio de Castrucci está investigando actualmente el papel sistémico de la melanopsina en órganos en los que no se sabe que influya clásicamente, como el tejido adiposo, el hígado y el corazón, entre otros.