Un grupo multidisciplinar de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha descubierto el mecanismo mediante el cual la rigidez del tejido activa el cáncer. Este nuevo conocimiento abre puertas hacia nuevas estrategias para frenar, incluso detener, el crecimiento de tumores.
El resultado, fruto de la colaboración entre investigadores del IBEC y del Georgia Institute of Technology, se publicó ayer en la prestigiosa revista Nature Cell Biology. El trabajo identifica el mecanismo mediante el cual la rigidez del tejido activa un importante oncogén llamado YAP.
Este descubrimiento, que pertenece a una familia de patentes, es el resultado de una larga investigación dedicada al estudio de las fuerzas que las células ejercen sobre su entorno. Estas fuerzas determinan cómo las células proliferan, se diferencian y se mueven, y también regulan el desarrollo embrionario, la cicatrización de las heridas y la formación de tumores.
“Esto es relevante porque la mayoría de los tumores sólidos son más rígidos que el tejido normal; por ejemplo, la presencia de nódulos duros en el pecho puede ser un síntoma de cáncer de mama”, explica el responsable de la investigación, Pere Roca-Cusachs, investigador principal del IBEC y profesor agregado en la Universidad de Barcelona. “En investigaciones recientes, incluso se ha demostrado que aumentando o disminuyendo la rigidez del tejido se puede acelerar o frenar la progresión tumoral”.
Esquema mostrando como la talina y las integrinas conectan el citoesqueleto cellular con el tejido circundante. Dependiendo de si el tejido es blando o rígido, las fuerzas aplicadas provocarán que las integrinas se despeguen del tejido, o que se despliegue la talina con la conscuente unión de la vinculina.
“De la misma manera que una persona necesitaría sentarse en un colchón o presionarlo para saber lo blando que es, las células tienen que aplicar fuerzas sobre su tejido circundante para detectar su rigidez “, dice Alberto Elósegui-Artola, investigador del IBEC y primer autor del artículo. “Esto lo hacen a través de moléculas como las integrinas, que unen directamente las células con la matriz extracelular circundante; y la talina, que conecta las integrinas al citoesqueleto, o cuerpo, de la célula”.
Los investigadores han descubierto que, si el tejido es rígido, las fuerzas que las células aplican para tirar de esas moléculas provocan el despiliegue de la talina. Al desplegarse, la proteína expone una zona de unión a otra proteína llamada vinculina que, a su vez, se une y provoca la activación de YAP -un importante factor en la progresión tumoral. Sin embargo, si el tejido es blando, la fuerza se aplica de forma más lenta. Esto hace que la unión entre las integrinas y el tejido se rompa antes de que la talina se pueda desplegar, impidiendo la activación de YAP.
“Este es un importante primer paso que abre la puerta al desarrollo de una nueva estrategia que podría frenar el crecimiento de muchos tipos de cáncer: como el de mama, pulmón, próstata, piel y muchos otros”, añade Pere Roca-Cusachs.
Este estudio ha sido financiado parcialmente por La Marató de TV3.
Artículo referenciado: Alberto Elosegui-Artola, Roger Oria, Yunfeng Chen, Anita Kosmalska, Carlos Pérez-González, Natalia Castro, Cheng Zhu, Xavier Trepat, Pere Roca-Cusachs (2016). “Mechanical regulation of a molecular clutch defines force transmission and transduction in response to matrix rigidity.” Nature Cell Biology, DOI: 10.1038/ncb3336
Fuente:
Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)
