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El ritmo biológico día-noche se denomina ciclo circadiano y provoca que determinados órganos y tejidos estén más activos a ciertas horas que a otras. Este ritmo circadiano está regulado por un reloj biológico localizado en el cerebro pero que se extiende a todas las células de nuestro organismo, quizás como un mecanismo de reminiscencia mantenido a lo largo de la evolución desde los tiempos en los que éramos una sola célula. La alteración de estos ciclos de sueño y vigilia está asociada con problemas de salud en los seres humanos. Si nos fijamos en el cáncer, sabemos que sus células no respetan estos ciclos circadianos y están siempre activas, es decir, “despiertas”.
El laboratorio de Manel Esteller, director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) ha descrito un mecanismo que explica cómo las células tumorales escapan del ritmo circadiano y funcionan de forma autónoma. El resultado de la investigación se publica en el número de la primera quincena de noviembre de la revista Cancer Research (órgano oficial de la Sociedad Americana de Investigación del Cáncer-AACR).
Los investigadores del IDIBELL han descubierto que las células de las leucemias y los linfomas (tumores de la sangre y de los ganglios linfáticos) presentan la pérdida de una molécula imprescindible para este reloj endógeno de nuestras células: la proteína BMAL1.
La función de BMAL1 en células sanas es controlar la actividad de centenares de genes para que se expresen de forma rítmica: unos lo hacen más durante la vigilia y otros lo hacen más en etapas de descanso. En el desarrollo del cáncer, la proteína BMAL1 deja de producirse debido a que grupos químicos metilo bloquean su expresión, como si se tratara de una señal de tráfico de STOP. De esta forma, la célula tumoral no respeta el ritmo circadiano y permanece en una fase siempre activa en la que se estimula la producción de genes causantes de cáncer (oncogenes) y se bloquean los genes protectores (genes supresores de tumores).
Aplicación práctica
Los hallazgos descritos en el artículo publicado en Cancer Research tienen una posible doble aplicación práctica. En primer lugar, el estudio de la metilación anómala del gen BMAL1 descubierta podría ser usada para planificar en qué momento del día podría ser más efectiva la administración de la quimioterapia: es lo que se denomina cronoterapia. En segundo lugar, los descubrimientos del grupo del doctor Esteller podrían tener también una posible aplicación en el tratamiento de estos pacientes. Hoy en día, existen fármacos que son capaces de eliminar los grupos metilo anómalos que podrían ser usados para devolver la actividad de este reloj endógeno controlado por BMAL1, cosa que bloquearía el crecimiento del tumor.
Ambas posibilidades necesitan ser investigadas en estudios clínicos translacionales de nivel internacional con participación de muchos hospitales y serán el foco de futuras investigaciones en este área.
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Quiénes somos
El Instituto de investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación creado el año 2004 participado por el Hospital Universitario de Bellvitge, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona, y el Instituto de Diagnóstico por la Imagen. El IDIBELL está integrado en el parque científico de salud de l’Hospitalet de Llobregat, Biopol.
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Referencia del artículo
Hiroaki Taniguchi, Agustin F. Fernández, Fernando Setién, Santiago Ropero, Esteban Ballestar, Alberto Villanueva, Hiroyuki Yamamoto, Kohzoh Imai, Yasuhisa Shinomura, and Manel Esteller. "Epigenetic Inactivation of the Circadian Clock Gene BMAL1 in Hematological Malignancies". Cancer Res first published on October 27, 2009 as doi:10.1158/0008-5472.CAN-09-0551.
Con estos ‘minicolones’ cultivados en laboratorio se consigue, por primera vez, una mayor resolución para estudiar los procesos moleculares y celulares implicados en la formación de este tipo de tumores. Además, se reduce el uso de animales en su investigación.
La retención del colágeno a nivel celular podría allanar el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos que mejoren los efectos cosméticos de las cicatrices de la piel, alivien los síntomas de enfermedades autoinmunes como la esclerodermia, o incidan en la prevención del desarrollo de la fibrosis. Este tratamiento es efectivo, no tóxico y sus efectos son reversibles.
