Un nuevo punto de regulación de la biogénesis ribosomal, posible diana en cáncer

Un grupo del Idibell-ICO ha identificado un mecanismo por el que un subconjunto de ribosomas 40S puede conservar la información genética en ARNm necesaria para producir nuevos ribosomas.

Redacción. Madrid | 29/06/2017 18:00

Antonio Gentilella y George Thomas, del Laboratorio de Metabolismo Cáncer de ICO-Idibell. (DM)

Un equipo de investigadores del programa Oncobell del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (Idibell)-Instituto Catalán de Oncología (ICO) ha descubierto una nueva función de los ribosomas 40S libres como guardianes de la información genética necesaria para sintetizarse.

Este mecanismo, que se basa en un complejo de ribosomas 40S libres y la proteína de unión a ARN LARP1, es independiente del papel de los ribosomas 40S en la síntesis de proteínas, que puede ser potencialmente usado como terapia contra el cáncer. Además, junto con investigadores del Instituto de Investigaciones August Pi i Sunyer (Idibaps), también descubrieron que el complejo 40S-LARP1 puede ser un punto potencial de intervención para el tratamiento del síndrome 5q, una enfermedad genética esporádica rara, que demuestra estar causalmente vinculada a la pérdida de LARP1 y ribosomas 40S libres.

Los ribosomas son responsables de traducir la información genética aportada por los ARN mensajeros (ARNm) en la secuencia de aminoácidos de las proteínas. "Hemos identificado un mecanismo por el cual un subconjunto de ribosomas 40S puede conservar la información genética en forma de ARNm necesaria para producir rápidamente nuevos ribosomas y los factores accesorios necesarios en el proceso de la traducción", explica Antonio Gentilella, primer autor del estudio, que se publica en Molecular Cell, y profesor de la Universidad de Barcelona. "Al proteger esta información, el ribosoma asegura su potencial para reproducirse y proporcionar la capacidad anabólica requerida a demanda".

"Sólo una porción muy pequeña de los ribosomas 40S está dedicada a esta tarea protectora", añade George Thomas, director del grupo del Laboratorio de Metabolismo Cáncer de ICO-Idibell y también profesor de la Universidad de Barcelona. "Se establecen de una manera que les permite reproducirse cada vez que la célula envía una señal -oncogénica, o mitogénica- que los desencadena para hacerlo. Teniendo en cuenta que las células neoplásticas tienen que aumentar drásticamente la cantidad de maquinaria ribosomal para proliferar, este nuevo depósito de ribosomas se vuelve extremadamente importante".

Todas las proteínas de la célula son sintetizadas por los ribosomas. Esto los hace centrales no sólo en el contexto de la fisiología celular normal, sino también en el desarrollo del cáncer. Las células tumorales necesitan crecer y generar biomasa constantemente, por lo que explotan este mecanismo para hacerlo; es un sello distintivo de la enfermedad. Por lo tanto, la inhibición de la biogénesis ribosómica está actualmente siendo considerada como estrategia terapéutica contra muchos cánceres.

Los investigadores del Idibell han identificado a la proteína LARP1 como parte del complejo que se une a los ARNms que codifican las proteínas ribosómicas protegidas por el ribosoma 40S. "Ahora tenemos una comprensión más profunda de este proceso, que puede servir como un importante talón de Aquiles a explotar en el tratamiento del cáncer", señala Gentilella; "además de las terapias actuales, atacar el complejo del reservorio 40S-LARP1 idealmente eliminaría este grupo de ARNm responsables de generar nuevos ribosomas".

"Tenemos fármacos capaces de bloquear la biogénesis ribosómica, pero muchos ARNm anabólicos todavía se conservan, protegidos por el complejo 40S-LARP1. Por ello, cuando dejamos el tratamiento pueden ser rápidamente utilizados para generar nuevos ribosomas, reiniciando el cáncer. Es por eso que atacar este complejo resulta un enfoque tan emocionante; si destruimos el reservorio de ARNm, evitaremos la biogénesis del ribosoma de forma mucho más efectiva", concluye Thomas.