En el complejo camino de la erradicación del cáncer, controlar o prevenir el crecimiento metastásico iniciado por los tumores primarios esta en la lista de cosas por hacer. Un área clave de investigación es el desarrollo de terapias basadas en la identificación de marcadores de metástasis asociadas con el metabolismo alterado en la colina de mama, ovario y próstata.
No es de extrañar, el Dr. Jan Hengstler G. y su equipo – Dra. Joanna D. Stewart, la Dra. Rosemarie Marchán, la Dra. Michaela S. Lesjak, y otros investigadores – tuvo que lidiar con una serie de desafíos en la identificación de EDI3 como la crítica enzima en escisión glicerofosfocolina. «La historia comenzó», recuerda Hengstler, «cuando se raspa una banda de un gel de plata. Esta banda contiene un gen expresado en metástasis, pero no sin metástasis carcinomas de endometrio. Nada se sabe acerca de la función de este gen, lo que hemos llamado EDI3 debido a que sus precursores y EDI1 EDI2 no fueron confirmados en muestras clínicas independientes, y por lo tanto no se ha estudiado más «. De hecho, en ese momento EDI3 no se incluyó sin embargo en la genómica de Affymetrix chip de análisis, lo que podría explicar por qué no había sido explorado por completo EDI3.
«Algunos intentos iniciales para entender la función y relevancia de EDI3 fracasado», dice Hengstler Médico Xpress. «En este momento el pequeño EDI3-proyecto estaba casi muerto. Afortunadamente, la persistencia y algunas ideas brillantes de dos documentos de cargo y un estudiante de doctorado – Rosemarie Marchán, Stewart Juana y Micaela Lesjak-dieron la vida del proyecto nuevo. Por algún inteligente en estudios in silico, que vino para arriba con un pequeño número de hipótesis sobre el modo de acción de EDI3 – y uno de ellos de hecho se pudo confirmar experimentalmente «se unirá EDI3 glicerofosfocolina para liberar la colina y el glicerol-3-fosfato -. Un importante paso metabólico, porque el metabolismo de colina no sólo proporciona los fosfolípidos de membrana esenciales para las células neoplásicas, sino que es esencial para la activación de un número de proteínas de señalización. «Esta reacción, también conocida como Kennedy-vía, ya estaba en los libros de texto, Hengstler añade,» y algunos componentes del metabolismo de la colina se aun se están estudiando como posibles objetivos en el cáncer. Sin embargo, una proteína clave enzimática posicionado al comienzo de esta vía permaneció sin identificar. »
Tan pronto como el mecanismo enzimático era claro, el proyecto progresó rápidamente. «A través de lo que me gustaría considerar el trabajo en equipo increíble», dice Hengstler, «trabajó Marchán, Stewart y Lesjak juntos para establecer los métodos que les permitían manipular los niveles de EDI3, mientras que al mismo tiempo, el desarrollo de los reactivos y métodos necesarios para medir EDI3.» El este último incluye el desarrollo de un anticuerpo EDI3 y un ensayo enzimático para medir la actividad de EDI3. «A partir de este nos enteramos de que EDI3 tiene una enorme influencia en los patrones de lípidos, en particular, tanto el ácido lisofosfatídico y el ácido fosfatídico. Las cosas se pusieron aún más emocionante cuando se hizo evidente que el ácido fosfatídico la membrana crea puntos de anclaje para las proteínas que activan muchas vías de señalización intracelular, muchos que son alterados en el cáncer.
Además, el ácido fosfatídico es un precursor directo a otro lípido señalización importante -. Diacilglicerol, que activa directamente la proteína quinasa C (PKC) «activado PKC actividad aumenta la migración de varias líneas de células tumorales, y aumento de la migración contribuye a la alta capacidad metastásica observado en EDI3 sobreexpresan carcinomas.
Entre otras mejoras, ya se están aplicando. «Actualmente, estamos analizando el EDI3 para determinar si también es importante para otras funciones celulares, además de la migración», explica Hengstler. «Los experimentos en curso sugieren que EDI3 no influye en la proliferación, sino que parece apoyar la adhesión celular y la diseminación tumoral – dos pasos más importantes en el proceso de metástasis. Por lo tanto, la pregunta clave es: ¿la inhibición de la EDI3 inhibir la metástasis? Es EDI3 una buena diana terapéutica para el desarrollo de drogas? »
Por otra parte, el equipo ha definido los próximos pasos en su investigación. «En primer lugar», señala Hengstler, «tenemos que establecer inhibidores específicos con buenas propiedades farmacocinéticas, debido a que el inhibidor de la que usamos en nuestro trabajo anterior es bastante promiscua con otros efectos. Para ello, estamos colaborando con colegas en el vecino Instituto Max Planck para examinar un banco compuesto por inhibidores de la proteína utilizando purificada EDI3. «Una vez aislado, los mejores inhibidores de la continuación, se analizó la actividad antimetastásica en modelos de ratón.
Hengstler también hace hincapié en que, si bien EDI3 puede ser utilizado dentro de una batería de varios biomarcadores, esto no va a ser su tema más candente la investigación futura. «Hoy en día, los biomarcadores se identifican mejor a partir del genoma, proteoma o estudios metaboloma para establecer de manera sistemática las firmas que representan ciertos motivos biológicos relevantes para el pronóstico», explica Hengstler. «Nuestro grupo ve el futuro de EDI3 más bien como diana terapéutica y, como un interruptor maestro fisiológico que el metabolismo de los lípidos enlaces a la señalización actividades de la red – y se debe considerar que en la actualidad, una gran cantidad de energía se invierte en el estudio de colina quinasa de la terapia de tumores. La colina quinasa es un factor de aguas abajo de EDI3, y nuestros datos sugieren que para algunos propósitos, EDI3 inhibición puede ser mucho más eficiente «.
Por último, pero no menos importante, dice Hengstler, muchos de los lípidos que están influenciados por EDI3 crear puntos de anclaje para las moléculas de señalización en la membrana celular. Se sabe relativamente poco cómo metabolismo de los lípidos está relacionado con la actividad de las redes de señalización, y la activación de vías de señalización a menudo comienza con el reclutamiento de factores de señalización citoplasmáticas a anclajes de los lípidos en la membrana celular. «En nuestros experimentos», Hengstler señala, «hemos identificado una influencia de EDI3 sólo en la señalización de la PKC. Sin embargo, esta influencia puede ser de tipo celular dependiente «. EDI3 por lo tanto, puede representar un principio mucho más amplio que une el metabolismo de la colina y la transducción de señales.
Hengstler también considera que otras áreas de investigación, diagnóstico y tratamiento potencialmente beneficiando de los resultados del equipo. «Nuestro enfoque en la investigación del tumor no debe nublar nuestra visión de otras áreas donde EDI3 podrían desempeñar un papel central. Una de nuestras principales conclusiones fue que EDI3 influye fuertemente en el ácido intracelular lisofosfatídico, o LPA, que desempeña un papel crítico en muchos procesos biológicos – por ejemplo, neuroregeneración, lo que lleva a la pregunta de por qué EDI3 está tan fuertemente expresado en las neuronas. LPA se informó también de ser responsables de la picazón extrema experimentada por muchos pacientes que sufren de algunas enfermedades del hígado. Es EDI3 también es pertinente en este contexto? El descubrimiento de EDI3 como una enzima clave en el metabolismo de la colina «, Hengstler concluye,» definitivamente ha dado lugar a más preguntas que respuestas. «
glicerofosfocolina, limites del crecimiento celular
Leave a Comment