El daño al ADN ocurre de forma rutinaria dentro de las células debido a la exposición al sol, el tabaquismo y, a veces, durante el proceso normal de producción de ADN nuevo. Afortunadamente, existen «puntos de control» dentro de las células para evitar que produzcan más ADN y se dividan antes de que se repare el ADN dañado. Pero en el caso del cáncer, las células pueden ignorar estos puntos de control y continuar dividiéndose con el ADN dañado.
En un nuevo estudio publicado en Sistemas celulares, Los investigadores del Lineberger Comprehensive Cancer Center de la Universidad de Carolina del Norte informan que el momento en que ocurre el daño en el ADN dentro de estos diferentes puntos de control es importante para el destino de una célula. Creen que sus hallazgos podrían ser útiles para predecir el resultado del tratamiento del cáncer con radiación y quimioterapia, que causan daños severos en el ADN de las células cancerosas, provocando que detengan la división y mueran.
«Es muy importante observar el momento del daño celular porque, dependiendo de cuándo ocurra dentro de un determinado ciclo celular, puede haber un resultado totalmente diferente», dijo Sherry Chao, primera autora del artículo y asistente de investigación graduada en la Escuela UNC. de Medicina Departamento de Genética. «Algunas etapas del ciclo celular son muy vulnerables al daño del ADN».
Para el estudio, los investigadores utilizaron microscopía de lapso de tiempo para estudiar las células a medida que avanzaban a través de tres fases del ciclo celular, rastreando el destino de las células individuales después de que recibieron daño en el ADN. Descubrieron que la respuesta de las células al daño del ADN durante ciertas fases del ciclo celular fue fuerte y detuvo por completo el ciclo celular. En otras fases, sin embargo, las células eran relativamente menos sensibles o mostraban una progresión retardada pero constante.
También descubrieron que dentro de las fases del ciclo celular, hay «puntos de compromiso» más allá de los cuales las células avanzarán hacia el siguiente ciclo, independientemente del daño. «Si el ciclo celular ya pasó por el punto de compromiso, entonces la célula continuará con la progresión del ciclo celular», dijo Chao. «Pero si dañamos las células antes de que pasen por el punto de compromiso, el punto de control aún puede detener el ciclo celular».
Usaron los datos para construir un modelo matemático de cómo el tiempo afecta el comportamiento del punto de control. El modelo sugiere que el momento preciso del daño en el ADN no solo determina los comportamientos de los puntos de control, sino que también altera los resultados celulares de las células dañadas.
Los investigadores dicen que los hallazgos podrían informar nuevas estrategias de tratamiento para administrar terapias comunes contra el cáncer. Sus hallazgos sugieren la posibilidad de sincronizar células cancerosas en fases del ciclo celular más susceptibles antes del tratamiento.
«Conceptualmente, tiene sentido que si pudiera obtener todas las células en el mismo ciclo al mismo tiempo, podría dañarlas todas con un solo disparo», dijo Jeremy Purvis, PhD, miembro de UNC Lineberger y profesor asistente en UNC Lineberger. Departamento de Genética de la Facultad de Medicina de la UNC. «La clave será encontrar formas de separar las células cancerosas de las sanas en función del momento y la sincronización de sus ciclos celulares».
Purvis agregó que su investigación agrega el momento del tratamiento como una forma adicional de pensar sobre la investigación del cáncer.
«Si podemos identificar momentos específicos en los que las células cancerosas responderán mejor al tratamiento, ese es un enfoque fundamentalmente diferente al de separar las células en función de, por ejemplo, una molécula que se puede detectar en su superficie».
