Según explican desde el Consejo Superior de Investigaciones científicas (CSIC) de Andalucía, el trabajo revela cómo el genoma se reorganiza en las células que son tratadas con quimioterapia, y ayuda a entender los fallos de algunos tratamientos.

Una de las formas en las que la quimioterapia mata a las células tumorales es la generación de roturas en su ADN, y para atacar a estas, pero no a aquellas que están sanas, se utilizan compuestos que provocan dichas roturas en las células que se dividen más rápido.

Sin embargo, todas las células humanas son capaces de reparar ciertos niveles de roturas, lo que supone una importante limitación de estos tratamientos.

Publicada en la prestigiosa revista Nature Communications, la investigación, que lidera el doctor Fernando Gómez Herreros, investigador del área de Oncohematología y Genética del IBiS, abre nuevas vías experimentales que permiten mejorar los tratamientos oncológicos.

COMPUESTOS MUY COMUNES

Unos compuestos muy comunes en quimioterapia son los inhibidores de las topoisomerasas de ADN, unas enzimas que cuando se inhiben, provocan grandes cantidades de DSB (el tipo de rotura más efectivo para destruir células), especialmente en aquellas que se reproducen más deprisa.

De ahí su eficacia contra el cáncer. La dificultad radica en que no todas las células de un tumor se dividen a la misma velocidad.

Algunas lo hacen muy despacio, y esto les permite burlar los tratamientos. Estas células, que se conocen como quiescentes, pueden provocar la reaparición del tumor. Por otra parte, a veces la reparación de las roturas puede salir mal y provocar mutaciones en las células sanas que, a largo plazo, generan nuevos tumores. Las más conocidas son las reorganizaciones cromosómicas, intercambios de grandes fragmentos de ADN que están detrás de numerosos tipos de cáncer.

Para Gómez Herreros, ambos problemas “son posiblemente "dos de las mayores limitaciones de los inhibidores de las topoisomerasas y de muchos de los tratamientos con quimioterapia hoy en día".

PROTEÍNA CLAVE

Las DSB generadas por la topoisomerasa I, que aún son poco conocidas en células humanas, se generan ocasionalmente de manera natural, pero son provocadas en grandes cantidades por agentes como el topotecan o el irinotecan, dos fármacos que se utilizan para atacar tumores que han resultado resistentes a otros tratamientos.

En el trabajo que ahora se publica, el grupo del IBiS desvela que las células utilizan la proteína TDP1 para iniciar la reparación de estas roturas.

Destacan que resulta muy útil contra algunos de los efectos más tóxicos de estos inhibidores. De hecho, "células que no se están dividiendo y que, por tanto, acumulan muy pocas DSB con el tratamiento, son muy sensibles a las dos drogas citadas si no disponen de TDP1", subrayó.

"Había muchos trabajos que mostraban el papel de esta proteína en reparar otras roturas menos tóxicas provocadas por las topoisomerasas, pero no en las DSB, que son muy relevantes en quimioterapia", enfatizó Gómez Herreros.

El estudio describe cómo las células que no tienen TDP1 utilizan un sistema alternativo de reparación que provoca muchos errores, y entre ellos reorganizaciones cromosómicas".

EFECTOS SECUNDARIOS

“Antes del trabajo, ni siquiera se sabía que las roturas generadas por la topoisomerasa en células quiescentes podían provocar reorganizaciones cromosómicas", agregó la doctora Diana Rubio Contreras, autora principal del trabajo e investigadora del IBiS.

En los últimos años, numerosos laboratorios de todo el mundo han desarrollado inhibidores contra el factor TDP1 como una nueva estrategia de tratamiento contra el cáncer. Este trabajo "básico, pero con muchas implicaciones en clínica, anticipa que el uso de estos compuestos en combinación con inhibidores de la topoisomerasa sería efectivo para la eliminación de células quiescentes, especialmente difíciles de atacar en ciertos tumores".

Por otro lado, también advierte de los posibles efectos secundarios de esta estrategia terapéutica. El trabajo experimental de esta investigación lo llevó a cabo la doctora Diana Rubio Contreras como parte de su tesis doctoral en la Universidad de Sevilla, dirigida por el doctor Fernando Gómez Herreros, también profesor del Departamento de Genética de la Facultad de Biología.

Ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y por la Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía.