El trabajo con modelos de líneas celulares de cultivo ofrece posibles nuevas formas de entender la progresión del melanoma analizando la estabilidad y el deterioro de los transcritos génicos
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Usando una pequeña sección de ARN no codificante, microARN 211, y herramientas para rastrear la estabilidad y el deterioro de los ARN codificantes y no codificantes de proteínas en células de melanoma de laboratorio, un equipo liderado por un investigador del Centro Oncológico Kimmel de Johns Hopkins ha identificado ciertas moléculas de ARN muy inestables en los melanomas humanos, incluyendo la DUSP3, un gen diana de miR-211 no identificado previamente.
Ranjan J. Perera, Ph.D., profesor adjunto de oncología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y sus colegas, informan que utilizando un método especializado de secuenciación de transcritos, llamado BRIC-seq, han logrado identificar transcritos génicos de mARN muy estables e inestables implicados en el crecimiento celular y la penetración durante la progresión del melanoma. Un gen, la fosfatasa de especificidad dual 3 (DUSP3), regula importantes vías de señalización del melanoma.
Sus hallazgos se publicaron en la edición digital de RNA Biology.
Investigaciones anteriores en otros laboratorios demostraron que la DUSP3 está implicada en la progresión y diseminación de varios tipos de cáncer, entre ellos el cáncer cervicouterino, de próstata y los cánceres de mama. Se cree que este nuevo estudio es el primero en informar sobre su rol en el melanoma y el primero que informa sobre su regulación por parte de miR-211, según determinan los investigadores.
El melanoma afecta a cerca de 96 000 estadounidenses cada año, de los cuales aproximadamente 7 200 sucumbirán a la enfermedad. Esto lo convierte en el cáncer de piel más mortal de los Estados Unidos, en gran parte debido a su agresividad y a su posibilidad de metastatizar. El Dr. Perera indica que es necesario investigar más a fondo para comprender las anomalías biológicas subyacentes al crecimiento y la diseminación del cáncer, y para proporcionar posibles nuevos objetivos de tratamiento.
Por lo general, dice el Dr. Perera, los científicos encaran sus estudios de la genética del melanoma concentrándose en ver cuáles productos génicos y proteicos tienen una regulación aumentada o disminuida en las células tumorales, en comparación con los progenitores normales de la piel. En vez de esto, señala, el enfoque en la “estabilidad del transcriptoma” que adopta su equipo analiza por cuánto tiempo los llamados transcritos génicos (las instrucciones moleculares del ARN que se “leen” del ADN antes de ser traducidas en proteínas) sobreviven en las células tumorales antes de degradarse.
“Es importante entender cómo se comportan estos transcritos durante la génesis o la progresión del tumor”, señala el Dr. Perera. Y agrega, “entonces decidimos observar un ángulo completamente nuevo de estabilidad y deterioro del ARN por todo el genoma durante los pasos iniciales de desarrollo del melanoma”.
Otros investigadores, dice el Dr. Perera, han intentado crear un perfil de la estabilidad del transcrito por todo el genoma utilizando químicos que bloquean toda la transcripción, y observando luego la estabilidad de los transcritos que existían antes de ese bloqueo. Sin embargo, este método radical se considera tóxico y es capaz de alterar otros aspectos de la biología de la célula en formas que pueden oscurecer la información sobre la estabilidad de los transcritos. Para abordar este aspecto, el Dr. Perera y sus colegas usaron BRIC-seq, un método que etiqueta los transcritos con 5-bromouridina, la cual se incorpora en los ARN recién sintetizados y luego puede ser analizada por inmunocitoquímica a lo largo del tiempo sin afectar al resto del entorno celular.
En una línea celular de melanoma donde normalmente miR-211 no está presente, los investigadores introdujeron la expresión de miR-211 y luego utilizaron el método BRIC-seq para investigar la dinámica de estabilidad del transcriptoma en presencia y ausencia de miR-211. Seguidamente, combinaron estos resultados con cambios en los niveles de expresión génica en general y utilizaron instrumentos informáticos de predicción para identificar los genes diana específicos de miR-211, descubriendo así la diana DUSP3, previamente no informada.
Como parte de sus estudios actuales, el Dr. Perera y sus colegas también están analizando de qué manera miR-211 podría afectar a otros transcritos génicos del melanoma en formas que fomentan la metástasis del cáncer y la resistencia a ciertos fármacos contra el cáncer.
