Nueva vía para la transferencia de ADN descubierta en el microambiente tumoral

Investigadores de la Universidad de Notre Dame han descubierto otra forma en que las células tumorales transfieren material genético a otras células en su microambiente, lo que provoca la propagación del cáncer.

En su último estudio, publicado en Informes de celda, Crislyn D’Souza-Schorey, profesora Morris Pollard en el Departamento de Ciencias Biológicas, y sus colaboradores descubrieron que la «carga» de ADN se transporta en pequeños sacos de información llamados microvesículas extracelulares. Su estudio es una continuación del trabajo que su laboratorio ha realizado para comprender mejor el intercambio de información entre las células.

«Hemos demostrado que el ADN presente en estas microvesículas está relacionado con la metástasis, por lo que ahora tenemos una gran plataforma para evaluar las aberraciones genéticas», dijo D’Souza-Schorey, quien también está afiliada al Berthiaume Institute for Precision Health, el Centro Boler-Parseghian de Enfermedades Raras y Desatendidas y el Instituto de Investigación del Cáncer Harper.

Las células cancerosas, a diferencia de las células normales, a menudo están llenas de ADN citosólico, que es el ADN que se encuentra en el líquido gelatinoso fuera del núcleo de la célula. Este ADN puede derivarse de múltiples fuentes, pero la evidencia reciente sugiere que la inestabilidad cromosómica es una fuente principal de ADN citosólico en las células tumorales.

El equipo de investigación utilizó un modelo celular de un paciente masculino con cáncer para mostrar cómo el ADN cromosómico Y, presente en el citosol debido a la inestabilidad cromosómica, es transportado por vesículas extracelulares y transferido a una línea celular epitelial mamaria femenina.

«Estas células femeninas no tienen ADN cromosómico Y presente sin la exposición a las microvesículas masculinas», dijo James Clancy, profesor asistente de investigación de ciencias biológicas, quien es el primer autor del artículo. «Esta es una forma accesible de mostrar a las personas que se transfirió el ADN, lo que facilita la prueba de esta forma de comunicación».

Los investigadores demostraron que el ADN citosólico se mueve a las microvesículas junto con una enzima, cGAS, que se descubrió en parte debido a su papel durante la respuesta inmune a las infecciones bacterianas y virales. Los científicos han reconocido cada vez más que cGAS puede desempeñar un papel en la progresión del tumor, y este nuevo estudio delineó una forma en que se modifica el ADN para ayudar a esa progresión.

Trabajo publicado por el laboratorio de D’Souza-Schorey en 2019 en Biología celular de la naturaleza describió cómo el microARN dentro de las células tumorales se mueve a microvesículas que comienzan a formarse en la periferia de la célula. Una vez eliminadas, estas vesículas son absorbidas por células no tumorales en el microambiente. Las microvesículas también se pueden encontrar circulando por el cuerpo en fluidos como la sangre y la orina, y se pueden usar como biomarcadores que señalan la presencia de cáncer.

Si bien el microARN puede afectar la expresión de proteínas más rápidamente que el ADN, los investigadores estaban interesados ​​en el contenido de ADN, ya que es la parte real del genoma de una persona, incluidas las mutaciones asociadas con tumores, dijo Clancy. También fue más difícil probar que el ADN se había movido de una célula a otra.

La investigación fundamental continua del laboratorio en esta área puede conducir a la detección temprana de diferentes tipos de tumores.

Además de D’Souza-Schorey y Clancy, otros que trabajaron en el estudio incluyen a Colin Sheehan, clase del 2019, y Alex C. Boomgarden, estudiante de doctorado de cuarto año en Notre Dame y ganador de un Berthiaume Institute for Precision Health beca predoctoral. Sheehan ahora está cursando su doctorado en la Universidad de Chicago. El estudio fue apoyado en parte por el Instituto Nacional del Cáncer y la Fundación de la Familia Boler.