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Descubren genes nuevos que regulan el crecimiento y diferenciación de las células musculares

Científicos de la Universidad de York han descubierto un conjunto único de genes que desempeñan un papel en la expresión y diferenciación de genes de las células musculares, lo que podría conducir a nuevos blancos terapéuticos para prevenir la propagación del cáncer muscular.

Los investigadores analizaron las redes de genes en las células musculares y encontraron que las proteínas Smad7 y β-catenina trabajan de forma cooperativa dentro del cuerpo para regular la diferenciación, el crecimiento y la reparación de las células musculares. Cuando estas proteínas reguladoras trabajan en armonía, controlan la vía de la expresión génica normal, lo que da como resultado células musculares esqueléticas normales.

El estudio, publicado en la revista Cell Death & Disease, indica que una relación disfuncional entre el complejo Smad7 y el complejo β-catenina puede derivar en una alteración de la diferenciación de las células musculares, una característica de algunos cánceres de tejidos blandos como el rabdomiosarcoma (RMS).

Este raro cáncer, que afecta con mayor frecuencia a los niños, se forma en el tejido blando, en su mayoría tejido muscular esquelético, y en ocasiones en órganos huecos como la vejiga o el útero.

«Lo que sucede en esas células de rabdomiosarcoma es que tienen un carácter similar a las células musculares, pero la diferencia es que las células musculares normales dejan de dividirse«, dijo John McDermott, profesor del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la citada universidad, quien supervisó el estudio y es un autor contribuyente.

McDermott explicó que estas células se parecen a las células musculares, en términos de su funcionamiento y su fenotipo, pero no dejan de dividirse, por lo que forman tumores en varios sitios del cuerpo.

«Nuestra idea es que parte de la razón por la que esas células se vuelven defectuosas durante el proceso de diferenciación, lo que significa que dejarán de dividirse, es que el complejo β-catenina se está degradando en tales células debido a una anomalía en la vía de señalización que controla esto«, expresó McDermott. «Si podemos estabilizar el complejo β-catenina y Smad7 en esas células, podríamos alentarlas a que se diferencien y dejen de proliferar, lo que evitaría que esas células crezcan en el tumor«.

La investigación tuvo lugar en el Centro de Investigación de Salud Muscular de York, el primero de su tipo en Canadá, que se centra en la importancia del músculo esquelético para la salud general y el bienestar de los canadienses. Este nuevo hallazgo genético molecular permitiría diseñar estrategias para tratamientos contra el cáncer que se dirijan a estas moléculas específicas.

El estudio también define nuevos blancos moleculares para las intervenciones terapéuticas en el desgaste muscular y el cáncer.

«Hasta que sepamos cómo funcionan las cosas normalmente, es muy difícil apuntar a algo específico, por lo que identificar la función normal de las moléculas es esencial antes de evaluar la función anormal en las células cancerosas«, apuntó McDermott. «Esto permitiría la orientación terapéutica de moléculas específicas para desarrollar una farmacología que ayude a tratar la enfermedad, y en algunos casos, se usaría una farmacología preexistente«.

El equipo de investigación, dirigido por la estudiante de doctorado Soma Tripathi junto con el doctor e investigador asociado Tetsuaki Miyake, se centró en comprender el papel de los factores de transcripción en orquestar la expresión y diferenciación de genes específicos de tejidos. Esto lo hicieron identificando proteínas de unión al ADN que están involucradas en la regulación transcripcional durante el desarrollo muscular.

El estudio también identificó nuevos reguladores de la regeneración muscular que también abrirían las puertas para que la industria farmacéutica desarrolle nuevos tratamientos que aborden la pérdida normal pero debilitante de músculo en la población que envejece.

«La regeneración muscular es un proceso altamente complejo y está regulado por una variedad de factores de transcripción que son esencialmente proteínas, las cuales ayudan a activar o desactivar los genes mediante la unión a genes específicos dentro del genoma«, detalló Tripathi. «Creemos que dos de estos factores de transcripción, Smad7 y β-catenina, desempeñan un papel clave en el patrón específico de expresión génica requerido para el desarrollo y reparación muscular«.

 

Vía: Science Daily

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