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Aclarar el papel de la cohesina en el cáncer y el desarrollo cardíaco

13 Aug 2020
Aclarar el papel de la cohesina en el cáncer y el desarrollo cardíaco

Ana Losada, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), es la científica que identificó la cohesina en los vertebrados, una proteína esencial en la división celular.

Losada ha estudiado la cohesina desde que la identificó en los vertebrados en 1998, en el Laboratorio Cold Spring Harbor de Nueva York.

"Es fascinante", dice. "Ahora sabemos que la cohesina juega un papel en varios tipos de cáncer, y un gran número de investigadores de todo el mundo se han interesado mucho por este complejo de proteínas".

Esta semana, Losada, Jefe del Grupo de Dinámica de Cromosomas en el CNIO, publica un artículo sobre el nuevo hallazgo de su equipo sobre el papel de la cohesina en la revista de alto impacto Cell Reports.

Los coautores son Paco Real, Jefe del Grupo de Carcinogénesis Epitelial del CNIO, y Miguel Manzanares, Jefe del Grupo de Investigación en Genómica Funcional del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), actualmente en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO).

También ha participado en el estudio Andrés Hidalgo, Jefe de la Unidad de Imagenología de la Inflamación Cardiovascular y la Respuesta Inmune del CNIC.

La Cohesina tiene un papel en la segregación de cromosomas, formando un anillo que "abraza" el ADN.

La imagen clásica de una célula en división muestra las cromátides de cromosomas duplicados unidas en el centrómero formando una X.

La Cohesina mantiene unidas las cromátides hermanas en un enlace que se disuelve al final del proceso de división celular y de esta manera asegura su distribución equitativa a las células hijas.

La Cohesina fue descubierta por primera vez en la levadura en ciernes, un microorganismo unicelular.

Losada la identificó en un anfibio, la rana africana de garras (Xenopus laevis), cuya cohesina es similar a la de los humanos.

Se abrió un nuevo campo de investigación que desde entonces ha atraído el interés de varios equipos de investigación en todo el mundo.

Hay mucho que estudiar en este campo.

La cohesina "se ha conservado evolutivamente en especies muy diferentes durante millones de años, lo que significa que tiene un papel muy importante", dice Losada.

Poco después, se descubrieron otras funciones de la cohesina.

Además de mantener unidas las dos copias cromosómicas hasta que las células hijas se separan al final del proceso de división celular, la cohesina "participa en la arquitectura del genoma, en la organización espacial del ADN", añade Losada.

La cohesina participa en el plegado apropiado de los cromosomas, lo que es esencial para que la información codificada en el genoma pueda ser leída en el momento adecuado y en los tipos de células correctos.

Hace aproximadamente cinco años, se identificaron mutaciones en los genes que codifican la cohesina en varios tipos de cáncer.

En el cáncer de vejiga, por ejemplo, las mutaciones de la cohesina son muy comunes, tal y como lo han encontrado los grupos del CNIO encabezados por Paco Real y Núria Malats.

Además, las mutaciones en los genes que codifican la cohesina y sus reguladores se asocian con enfermedades raras conocidas como cohesinopatías.

Estos hallazgos han atraído el interés de más grupos de investigación de todo el mundo.

Actualmente, Losada ya no estudia ranas sino ratones, el principal modelo animal del CNIO.

Su estudio arroja luz sobre los mecanismos de la función de la cohesina y lo que sucede cuando no funciona adecuadamente.

"En realidad, la cohesina es un complejo proteínico hecho de múltiples subunidades", explica Losada. "Las células tienen dos versiones de este complejo; una de ellas lleva la subunidad STAG1, y la otra, la subunidad STAG2. Aunque son similares, no son idénticas, por lo que queremos entender por qué están ahí, qué hacen y cuáles son las consecuencias si la célula pierde una u otra".

Las respuestas a estas preguntas motivadas por la curiosidad probablemente ayudarán a los científicos a entender la biología del cáncer y otras enfermedades.

En el nuevo artículo publicado en Cell Reports, Losada, Real y Manzanares informan de la generación de un modelo de ratón en el que fueron capaces de inactivar la subunidad STAG2 en diferentes etapas de desarrollo, incluyendo la etapa adulta.

Descubrieron que el STAG2 no era en su mayoría esencial en los animales adultos: su inactivación en todos los tejidos no causaba tumores, pero era perjudicial para la salud de los animales.

En los embriones, sin embargo, el STAG2 es esencial.

Esto significa que los embriones que carecen de STAG2 mueren antes de nacer; su desarrollo general se retrasa y presentan graves defectos en el desarrollo cardíaco.

El hallazgo puede parecer sólo una pequeña pieza del rompecabezas, pero probablemente ayudará a los científicos a comprender mejor el funcionamiento de las células y los organismos.

"Nuestros resultados proporcionan pruebas sustanciales de las funciones específicas que desempeñan las diferentes subunidades del complejo de la cohesina en diferentes células y tejidos y de cómo su mal funcionamiento está asociado con la enfermedad", añaden los autores del artículo.

Fuente: Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)