Un estudio realizado por el laboratorio del investigador Javier Redondo Muñoz, del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita salas (CIB-CSIC), y publicado en Cellular and Molecular Life Sciences, podría ayudar a comprender cómo las células de leucemia al moverse acumulan cambios y mutaciones que pueden afectar su respuesta frente a tratamientos convencionales.
La leucemia linfoblástica aguda es el cáncer pediátrico más frecuente. Aunque su tasa de supervivencia es alta, hay subtipos celulares que se generan durante el progreso de la enfermedad que favorecen la resistencia al tratamiento, así como el riesgo de recaída. Esto se debe a que las células tumorales deben atravesar multitud de barreras físicas, que les generan estrés mecánico al obligarlas a deformarse en su camino a invadir otros tejidos. Si bien se sabe que las células responden rápidamente a este estrés mecánico, los cambios que sufren a largo plazo son todavía desconocidos.
Uno de los retos de la investigación sobre cáncer es identificar factores que pueden aumentar el riesgo de que las células tumorales acumulen defectos que las favorezcan frente a las células sanas. Ahora, investigadores del grupo del Dr. Redondo Muñoz han logrado identificar como la migración persistente de estas células genera una serie de cambios permanentes.
Los resultados demuestran que las células que sufren un estrés mecánico repetitivo debido a su migración alteran la morfología y organización de su núcleo. Específicamente, las células acumulan cambios en la disposición de una proteína nuclear (la lámina B1) así como un aumento en los niveles basales de daño en el ADN. De este modo, las células que se han visto sometidas a este estrés mecánico se comportan de forma diferente, son incapaces de moverse con la misma eficiencia o alteran su capacidad de responder frente a estímulos mecánicos.
Los autores han identificado que estos cambios son regulados por proteínas del citoesqueleto celular, que se encargan de dar estabilidad y forma a la célula. Así, mientras la célula leucémica se mueve, estas proteínas trasladan las señales mecánicas externas hasta el interior del núcleo, alterando la transcripción genética. El estudio sugiere que los cambios nucleares que se producen en las células de leucemia al moverse podrían favorecer la inestabilidad en el ADN y la aparición de clones o subtipos celulares que reduzcan la efectividad de terapias en pacientes.
La investigación combina una aproximación de biología celular y molecular junto a experimentos de caracterización biomecánica y estudio transcripcional de células sometidas a estrés mecánico.
El trabajo, dirigido por el grupo de Biomecánica Nuclear y Epigenética Durante la Migración Celular forma parte de la red Conexión Cancer del CSIC y ha contado con la colaboración de grupos de la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad del País Vasco, así como financiación de la Agencia Estatal de Investigación, la Comunidad de Madrid, y varias fundaciones como BBVA, FERO y AECC.
Referencia: Mechanical stress confers nuclear and functional changes in derived leukemia cells from persistent confined migration. A. de Lope-Planelles, R. González-Novo, E. Madrazo, G. Peralta Carrero, M.P. Cruz Rodríguez, H. Zamora-Carreras, V. Torrano, H. López-Menéndez, P. Roda-Navarro, F. Monroy, J. Redondo-Muñoz. Cellular and Molecular Life Sciences. https://link.springer.com/article/10.1007/s00018-023-04968-5.
Immortalized human cells. Cellular nuclei are visible (blue areas) with the lamin-B1 protein marked in red.