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Científicos descubren como activar los genes que suprimen tumores y previenen cáncer

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19 May 2012
Microscopic black and blue cancer cells.

Células cancerosas. Crédito: National Cancer Institute

Un equipo de científicos ha desarrollado una prometedora nueva estrategia para “reactivar” los genes que causan que los tumores de cáncer se reduzcan en tamaño y mueran. Los investigadores esperan que sus descubrimientos ayuden en el desarrollo de un medicamento innovador contra el cáncer el cual ataque efectivamente tejidos insalubres y cancerosos sin dañar órganos vitales ni tejidos saludables, no cancerosos. La investigación fue publicada en el Jornal de Química Biológica.

El equipo, dirigido por Yanming Wang, un profesor asociado de bioquímica y biología molecular en Penn State, y Gong Chen, un profesor asistente de química en Penn State, desarrollo la nueva estrategia después de años de investigación anterior sobre un gen llamado PAD4, el cual produce la enzima PAD4. La investigación anterior por Wang y otros científicos revelaron que la enzima PAD4 juega un papel importante en la protección del cuerpo en contra de infección. Los científicos compararon ratones normales con un gen PAD4 funcional con otros ratones con un gen PAD4 defectivo. Cuando infectados con bacteria, las células de los ratones normales atacaron y mataron cerca del 30 por ciento de las bacterias dañinas, mientras que las células de los ratones defectuosos batallaron solo un 10 por ciento. Los investigadores descubrieron que células con una enzima PAD4 funcional son capaces de producir a su alrededor una tela protectora que mata bacterias la cual fue apodada por Wang y sus colegas como NET (trampa neutrófila extracelular). Esta NET es especialmente eficaz para combatir bacterias carnívoras.

Ahora, en su nuevo estudio, Wang y sus colaboradores se han centrado en los efectos menos deseados del mismo gen PAD4. Si bien es PAD4 claramente una crítica parte de la defensa estratégica del cuerpo, la sobre expresión del gen puede ser relacionada con enfermedades autoinmunes como la artritis reumática y la esclerosis múltiple.  Una situación en la cual la enzima PAD4 se incrementa marcadamente es en pacientes con ciertos canceres, como el cáncer al ceno, al pulmón, y a los huesos. Wang y su equipo teorizaron que debido a que el gen PAD4 actúa como silenciador de genes supresores de tumores, la inhibición de las enzimas que este gen produce puede ayudar a los genes supresores de tumores a hacer un mejor trabajo destruyendo tejidos cancerosos permitiendo que el cuerpo se recobre.

Para probar su teoría, Wang y sus colegas trataron ratones con tumores cancerosos con una molécula para inhibir la enzima PAD4. El descubrió que, especialmente cuando son combinados con inhibidores adicionales de enzimas, el tratamiento funcionó efectivamente como la medicina de quimioterapia mas popularmente usada, la cual reduce tumores como por un 70 por ciento.

Lo más sorprendente, sin embargo, era que la estrategia de inhibir enzimas de PAD4 causo significantemente menos daño a los tejidos saludables que las medicinas de quimioterapia actuales. Debido a que el tratamiento de PAD4 parece ser menos toxico, podría ser una alternativa excelente a los actuales tratamientos de quimioterapia, los cuales son conocidos por causar efectos secundarios como pérdida de peso, nauseas, y pérdida de cabello.

Wang también explicó que la doble personalidad  del gen PAD4 -- por un lado, una defensa útil contra las bacterias, mientras que en el otro, un perjudicial silenciador de genes supresores del cáncer - puede ser entendida desde la perspectiva de la evolución y vidas más largas. Nuestros antepasados ​​no tenían antibióticos, por lo que una infección bacteriál podría fácilmente dar lugar a la muerte, especialmente en niños jóvenes. Como tal, un gen PAD4 hiperactivo era ventajoso porque el mecanismo NET que atrapa las bacterias era la defensa más importante del cuerpo contra la infección. Por otro lado, porque las personas hoy en día tienen acceso a los antibióticos, vivimos mucho más tiempo que nuestros antepasados.  Malos efectos de PAD4 -- el cáncer y las enfermedades autoinmunes -- tienden a ser enfermedades que aparecen más adelante en la vida. Por lo tanto hoy en día, un gen PAD4 hiperactivo, al mismo tiempo que protege contra las bacterias, puede ser perjudicial más adelante en la vida.

Esta investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Cáncer de los Institutos Nacionales de la Salud. Otros investigadores de Penn State han contribuido a este proyecto.

[ Katrina Voss ]

Traducción: Christian Pastor

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