Investigadors de la Universitat de Carolina de Nord a Chapel Hill i del Centre Oncològic Lineberger (Estats Units) han descobert un nou mecanisme que activa gens específics, el que condueix al desenvolupament de càncers.
En el seu treball, publicat a la revista Nature, van demostrar que una mutació que fusiona dos gens no relacionats pot promoure un procés similar a l’observat quan l’oli i l’aigua es barregen però no es fonen. El procés, anomenat separació de fases líquid-líquid, es produeix a l’interior del nucli d’una cèl·lula i permet la formació de compartiments amb diverses propietats físiques que poden afavorir l’aparició de càncers com les leucèmies agudes.
«La separació de fases i el seu paper en el càncer ha estat una peça del trencaclosques que faltava per entendre la malaltia. La troballa és un dels primers estudis que han pogut relacionar la separació de fases amb la formació del càncer», explica el doctor Greg Wang, professor associat de Bioquímica i Biofísica i Farmacologia i coautor principal de la investigació.
Procés complex
El descobriment aporta nous coneixements sobre un procés complex i de múltiples passos que estableix un pont entre la biologia i la física. Per ajudar a desentranyar aquest procés, els investigadors van realitzar experiments de laboratori amb cèl·lules canceroses portadores d’una fusió genètica comuna anomenada NUP98-HOXA9. Aquesta fusió aberrant es troba únicament en les cèl·lules sanguínies dels pacients que desenvolupen leucèmia.
«Atès que s’han observat fusions genètiques similars en altres tumors malignes, el mecanisme que hem dilucidat podria explicar també altres tipus de càncer. Creiem que la nostra investigació podria obrir noves i innovadores vies per atacar les cèl·lules canceroses», afirma el doctor Douglas Phanstiel, coautor de l’esmentat estudi.
Dins de les proteïnes produïdes per NUP98-HOXA9 hi ha trams no estructurats, coneguts com a regions intrínsecament desordenades, o IDRS. El paper de les IDRS ha estat un misteri, però els investigadors van demostrar que les IDRS promouen la separació de fase líquid-líquid de les proteïnes NUP98-HOXA9 quan arriben concentracions crítiques en el nucli, causant que NUP98-HOXA9 es converteixi en fase, o compartimentada.
«La forma en què la separació de la fase líquida altera el comportament de les proteïnes NUP98-HOXA9 és la que fa que s’uneixin als gens diana amb molta més força. La unió a l’ADN de les proteïnes, quan estan separades per fases, genera un patró únic anomenat ‘superpotenciador’. Una unió més forta, tipus superpotenciador, de les proteïnes a l’ADN condueix a una activitat més potent d’aquest factor, subjacent a la formació de càncers sanguinis agressius», apunta Jeong Hyun Ahn, primer autor d’aquest article.
Els investigadors també van descobrir que la separació de fases pot influir en l’estructura tridimensional del genoma creant bucles de cromatina, que organitzen el genoma i ajuden a controlar quines regions estan actives i quines no.
