Cáncer, genes 3D, el microbioma de la piel y la genética de la exposición al metilmercurio

Un resumen de un minuto de algunas de las últimas investigaciones publicadas por los centros del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB).

En este apartado de la Elipse encontraréis un resumen de las últimas investigaciones llevadas a cabo por los centros del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB). Podéis profundizar más leyendo los artículos originales, citados al final, y entrando a los enlaces.

Nuevos adelantos para tratar cánceres agresivos

Investigadores del Instituto Hospital de Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) han encontrado un mecanismo celular que puede ser clave para el tratamiento de los tumores metastáticos. Han demostrado en un estudio (1) que la proteína quinasa IKKα – activada por los oncogenes BRAF y KRAS y presente en la mayor parte de los tumores más agresivos – interviene en la reparación de las células tumorales, concretamente facilitando la reparación del daño causado en el ADN por los tratamientos de quimioterapia. Ello hace a las células tumorales más resistentes a la acción de estos fármacos. Los investigadores implantaron a ratones tumores de colon de pacientes humanos que habían desarrollado metástasis y resistencia al tratamiento. La combinación de inhibidores de BRAF y quimioterapia fue capaz de eliminar las células cancerígenas. Los científicos quieren iniciar ahora un ensayo clínico en pacientes con cáncer.

En otro estudio (2) investigadores tanto del IMIM como del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud, Universidad Pompeu Fabra (DCEXS-UPF), identificaron un posible marcador de la resistencia a tratamientos en cáncer de mama: el envejecimiento de los linfocitos NK que circulan en la sangre de pacientes con cáncer de mama HER2-positivo. Los resultados del estudio sugieren que las pacientes que presentan un gran número de NK envejecidos (con altos niveles de expresión de  la molécula CD57) en sangre en el momento del diagnóstico tienen mayor probabilidad de ser resistentes al tratamiento con quimioterapia y anticuerpos anti-HER2.

 

La estructura tridimensional genómica gana importancia

Un estudio (3) liderado por científicos de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del Centro de Regulación Genómica (CRG) y publicado en Cell Reports, desvela la organización 3D del genoma en las células germinales masculinas. El trabajo, realizado en ratones, muestra que esta organización es extremadamente dinámica durante la formación de las células germinales (precursoras de los gametos) y que este dinamismo está acoplado a la regulación de la expresión génica y la localización de proteínas estructurales como son las cohesinas. El trabajo representa un importante adelanto en la comprensión de la regulación génica en la formación y maduración de los gametos.

En otro estudio (4) del CRG, Irene Miguel-Escalada, Jorge Ferrer y colaboradores, han creado un mapa tridimensional del genoma que permite descubrir mecanismos genéticos asociados al desarrollo de la diabetes tipo 2 (DM2). El estudio ha demostrado que regiones del ADN involucradas en la diabetes tipo 2 y aparentemente aisladas al mirar la secuencia lineal del genoma, están en realidad en contacto con otros genes cuando se observa el genoma en 3D.

 

La composición del microbioma de la piel humana puede ser modulada

Investigadores del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud, Universitat Pompeu Fabra (DCEXS-UPF) y la empresa S-Biomedic demuestran que se puede modular la composición microbiana de la piel (5). Para el estudio, los investigadores prepararon soluciones probióticas a partir de microbiomas de donantes y las aplicaron a 18 voluntarios sanos con edades comprendidas entre los 22 y 42 años. Después de las aplicaciones periódicas de un microbioma donante, el microbioma receptor se asimila al del donante. El nivel de éxito depende de la composición de ambos microbiomas y de la carga bacteriana aplicada. Este método abre la posibilidad de desarrollar soluciones probióticas que ayuden a la piel humana a pasar de estados microbianos típicos de dolencias a unos saludables.

 

Variantes genéticas incrementan la susceptibilidad prenatal al metilmercurio

Cuando el mercurio llega a los océanos, lagos o ríos, se convierte en metilmercurio por acción bacteriana y se acumula en peces y mariscos. Un estudio (6) liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) demuestra que a pesar de que la exposición prenatal a niveles bajos de metilmercurio no afecta la cognición en la infancia en general, los niños portadores de ciertas variantes genéticas tienen una mayor susceptibilidad. El investigador principal, Jordi Júlvez, destaca que «un 30% de los niños y niñas en la población general tienen esta variante genética y por tanto pueden ser más vulnerables a la exposición prenatal al metilmercurio, incluso en condiciones de baja exposición».

 

Artículo de referencia

(1) Carlota Colomer, Pol Margalef, Alberto Villanueva, Anna Vert, Irene Pecharroman, Laura Solé, Mónica González-Farré, Josune Alonso, Clara Montagut, Maria Martinez-Iniesta, Joan Bertran, Eva Borràs, Mar Iglesias, Eduard Sabidó, Anna Bigas, Simon J. Boulton & Lluís Espinosa. IKKα kinase regulates the DNA damage response and drives chemo-resistance in Cancer. Mol Cell 2019

(2) Muntasell A, Servitja S, Cabo M, Bermejo B, Perez-Buira S, Rojo F, Costa-Garcia M, Arpí O, Moraru M, Serrano L, Tusquets I, Martínez MT, Heredia G, Vera A, Martínez-García M, Soria L, Comerma L, Santana-Hernández S, Eroles P, Rovira A, Vilches C, Lluch A, Albanell J*, López-Botet M. High numbers of circulating CD57+ NK cells associate with resistance to HER2-specific therapeutic antibodies in HER2+ primary breast cancer. Cancer Immunol Res 2019.

(3) Covadonga Vara, Andreu Paytuví-Gallart, Yasmina Cuartero, François Le Dily, Francisca Garcia, Judit Salvà-Castro, Laura Gómez-H, Eva Julià, Catia Moutinho, Riccardo Aiese Cigliano, Walter Sanseverino, Oscar Fornas, Alberto M. Pendás, Holger Heyn, Paul D. Waters, Marc A. Marti-Renom, Aurora Ruiz-Herrera. Three-Dimensional Genomic Structure and Cohesin Occupancy Correlate with Transcriptional Activity during Spermatogenesis. Cell Reports VOLUME 28, ISSUE 2, P352-367.E9, JULY 09, 2019.

(4) Irene Miguel-Escalada et al. Human pancreatic islet three-dimensional chromatin architecture provides insights into the genetics of type 2 diabetes. Nature Genetics volume 51, pages 1137–1148 (2019).

(5) B Paetzold, J R. Willis, J Pereira de Lima, N Knödlseder, H Brüggemann, S R. Quist, T Gabaldón and M Güell. Skin microbiome modulation induced by probiotic solutions. Microbiome, June 2019. DOI: 10.1186/s40168-019-0709-3.

(6) Júlvez J, Smith GD, Ring S and P Grandjean. A birth cohort study about the genetic modification of prenatal methylmercury association with child cognitive development. American Journal of Epidemiology. July 2019. https://doi.org/10.1093/aje/kwz156

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