La mayoría de los tumores humanos tienen una cosa en común:albergan cantidades drásticamente mayores de las llamadas proteínas Myc. Los experimentos con animales muestran que concentraciones tan altas de Myc contribuyen a causar cáncer. Pero las proteínas Myc no solo tienen propiedades dañinas, también son cruciales en las células sanas:actúan como "factores de transcripción", controlan la actividad de un número limitado de genes. Muchos de estos genes activados por Myc son esenciales para el crecimiento y la proliferación de células normales, por lo que Myc es indispensable para el desarrollo humano normal.

Hasta ahora se desconoce cómo funcionan exactamente las proteínas Myc dentro de las células tumorales. Los científicos de la Universidad de Würzburg ahora han descubierto detalles clave de estos procesos. El estudio está dirigido por el Dr. Peter Gallant, jefe de equipo del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Los investigadores presentan los resultados de su trabajo en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Los niveles excesivos de Myc causan malignidad

"Las proteínas Myc se unen a sus genes diana a través de interacciones moleculares bien definidas que normalmente contienen una secuencia de nucleótidos exactamente definida, "Peter Gallant explica los conceptos básicos de su estudio. Pero cuando las proteínas Myc se encuentran en concentraciones mucho más altas, se unirán a prácticamente todos los genes activos y, por lo tanto, amplificarán aún más la actividad de estos genes, que luego contribuye a que la célula afectada se vuelva cancerosa.

"Tal comportamiento es muy inusual para los factores de transcripción y hasta ahora era imposible de explicar en términos moleculares, "los detalles del bioquímico. Según Gallant, Los científicos han estado previamente desconcertados por la cuestión de cómo un factor de transcripción, que generalmente solo reconoce secuencias cortas de nucleótidos, puede unirse a todos los genes, incluso a aquellos que no contienen esta secuencia de nucleótidos en primer lugar.

Una enzima actúa como facilitadora

Los investigadores encontraron la explicación cuando estudiaron otras proteínas que también se unen a todos los genes, las enzimas que leen todos los genes y los transcriben en ARN:ARN polimerasas y las proteínas auxiliares asociadas que son importantes para la actividad de la polimerasa. Esto incluye el complejo "factor 1 asociado a la polimerasa", complejo PAF1 corto, que consta de cinco proteínas. Proporcionó a Gallant y su equipo respuestas al comportamiento inusual de Myc.

Los investigadores utilizaron moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) como sistema modelo para sus estudios. "Las proteínas Myc en estos insectos funcionan de manera muy similar a los mamíferos, pero los experimentos correspondientes son más fáciles y eficientes de realizar aquí, "Gallant explica. Una pantalla genética mostró que el complejo PAF1 es importante para la actividad de Myc, en particular para la capacidad de Myc para activar genes diana específicos y estimular el crecimiento celular.

Análisis bioquímicos y biológicos moleculares avanzados, incluidos los análisis de secuencias de todo el genoma, la denominada "secuenciación de próxima generación", arrojaron luz sobre el funcionamiento del complejo PAF1:al ser un "factor asociado a la polimerasa, este complejo se encuentra en prácticamente todos los genes activos. Al mismo tiempo, es capaz de unirse a la proteína Myc. "Esto recluta proteínas Myc a genes activos y puede impulsar aún más su actividad, "Gallant explica. Este efecto estimulante parece ser importante, especialmente a niveles elevados de Myc.

Factores adicionales en juego

En sus experimentos, los investigadores demostraron que, si bien la destrucción del complejo PAF1 debilita significativamente el enlace de las proteínas Myc con sus genes diana, no lo elimina por completo. "Esto apunta al hecho de que hay otros factores que contribuyen al reclutamiento de Myc de manera similar al complejo PAF1, Gallant explica y dice que recientemente se identificó otra proteína que tiene funciones básicas similares al leer genes como el complejo PAF1 y que simultáneamente también se une a Myc y recluta esta proteína a numerosos genes.

Por lo tanto, los científicos asumen que existen más factores generales que contribuyen a la unión de Myc a todos los genes, y que son importantes particularmente para niveles de Myc anormalmente elevados.

Nuevo enfoque para el desarrollo de fármacos

Los científicos de Würzburg creen que sus hallazgos no solo son de relevancia bioquímica sino también médica, ya que las proteínas Myc desempeñan un papel clave en el desarrollo del cáncer. "Hasta ahora ha sido imposible desarrollar fármacos que inhiban específicamente la actividad de las proteínas Myc, "Gallant explica. Tiene la esperanza de que las interacciones recién descubiertas presenten nuevos objetivos potenciales para desarrollar fármacos que bloqueen selectivamente Myc.