El estudio ha contado con la colaboración del Programa de Terapias Experimentales, el Grupo de Oncología Experimental y las Unidades de Histopatología, Imagen Molecular y Microscopía, del CNIO, además del Departamento de Medicina y Cirugía Animal de la Universidad Complutense de Madrid.
"La desprotección de los telómeros emerge como potencial nueva diana terapéutica para el cáncer", escriben en EMBO Molecular Medicine las autoras a igual contribución María García-Beccaria, Paula Martínez y Marinela Méndez, del grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO, liderado por la también firmante Maria Blasco.
Cada vez que las células se dividen deben duplicar su material genético, el ADN, que está empaquetado en los cromosomas. Sin embargo, por cómo funciona el mecanismo de réplica, el extremo de cada cromosoma no puede ser copiado hasta el final y, como consecuencia, en cada división los telómeros se acortan.
Una estrategia obvia para combatir el cáncer es inhibir la telomerasa en las células tumorales. Esto ya se ha hecho, pero no con el resultado óptimo: los telómeros efectivamente se acortan, pero el acortamiento solo es letal para las células tumorales después de un tiempo.
Este fenómeno se conoce desde hace décadas, como también el hecho de que en las células tumorales por lo general no se produce.
En este nuevo trabajo, los investigadores también atacan los telómeros, pero por una vía completamente diferente a la de la telomerasa.
Los telómeros están formados por una secuencia de ADN repetida cientos de veces, la que se acorta en cada división celular, a la que se enganchan seis proteínas llamadas shelterinas que forman una especie de capuchón protector. La estrategia del equipo del CNIO ha sido bloquear una de las shelterinas, en concreto TRF1, de forma que se destruya el escudo protector.
"Nadie había explorado la idea de usar una de las shelterinas como diana contra el cáncer", explica Blasco. "La dificultad de encontrar fármacos que afecten la unión de proteínas al ADN, y la posibilidad de que estos fármacos fueran muy tóxicos, hizo que nadie lo explorara hasta ahora, aunque es algo que tiene mucho sentido".
El trabajo actual, que lleva por subtítulo Las shelterinas como nueva diana en el cáncer, muestra sin embargo que bloquear TRF1 solo genera toxicidades menores que son toleradas por los ratones.
"Cuando se elimina TRF1 se induce una desprotección instantánea de los telómeros, lo que a su vez hace que las células entren en senescencia o mueran. Vemos que esta estrategia mata eficientemente las células del cáncer, frena el crecimiento tumoral y tiene efectos tóxicos tolerables", explica Blasco.
Los modelos de ratón con los que los investigadores han trabajado padecían cáncer de pulmón, que es en humanos el tipo de cáncer que más muertes causa en todo el mundo. En concreto, los investigadores crearon un ratón con un tipo de cáncer de pulmón muy agresivo contra el que no hay aún ninguna diana farmacológica: tumores en los que está activo el oncogen Kras y a los que además les falta el supresor tumoral p53.
Ha sido un trabajo largo. Los investigadores primero seleccionaron TRF1 de entre la familia de shelterinas. TRF1, una de las shelterinas más estudiadas, está exclusivamente en los telómeros y tiene alicientes para ser una buena diana en cáncer, su inhibición afecta también a las llamadas células madre del cáncer, posibles responsables de que los tumores reaparezcan con el tiempo.
Después el objetivo fue demostrar que efectivamente TRF1 es una diana en cáncer, y para ello los investigadores bloquearon genéticamente su acción en los ratones con cáncer de pulmón y también en ratones sanos, para estudiar la toxicidad del procedimiento.
Una vez establecido que la nueva diana es efectiva en frenar el crecimiento de los tumores y poco tóxica, buscaron compuestos químicos que mostraran acción contra TRF1. Han hallado dos tipos de compuestos. “Ahora estamos buscando socios en la industria farmacéutica para llevar los resultados a estadios más avanzados del desarrollo de fármacos”, dice Blasco.