Investigadors de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) han identificat el mecanisme que permet a la proteïna Zds1 poder regular un procés clau en la mitosi, el procés que ocorre immediatament abans de la divisió cel·lular. El resultat s’ha avançat en l’edició digital de la revista Journal of Cell Science i obre la porta al desenvolupament de teràpies específiques i directes contra el càncer.
Les cèl·lules en tots els organismes creixen i es divideixen en dues cèl·lules filles mitjançant una successió ordenada d’esdeveniments que s’anomena cicle cel·lular. Les cèl·lules han de completar quatre processos principals durant el cicle cel·lular: créixer (Fases de G1 i G2), duplicar l’ADN (Fase S), segregar els cromosomes (Fase M, mitosi) i dividir-se (citocinesi). A la fase S, o replicació del DNA, es duplica el material genètic i posteriorment durant la fase M, o mitosi, les cèl·lules separen els cromosomes duplicats entre les dues cèl·lules filles. D’aquesta manera s’assegura la correcta herència de la informació genètica d’una generació de cèl·lules a la següent.
La transmissió de la informació genètica (ADN) de pares a fills (o el que és equivalent, d’unes cèl·lules a altres) és una qüestió fonamental en la biologia. La aneuploïdia, és a dir la falta o l’excés de cromosomes, és una característica present en gairebé tots els tipus de càncer humà i promou el desenvolupament de tumors. La regulació de la mitosi és particularment important per mantenir l’estabilitat cromosòmica. Per exemple, les cèl·lules tumorals aneuploides apareixen com a conseqüència de defectes en la segregació de cromosomes, els quals originen cèl·lules amb més o menys material genètic del normal.
No obstant això, malgrat la seva importància, es coneix molt poc de la regulació de la sortida de mitosi. En l’article publicat a la revista Journal of Cell Science, el grup de recerca de Cicle Cel·lular de l’IDIBELL, coordinat per Ethel Queralt, descobreix un nou mecanisme de regulació de la sortida de mitosi.
La proteïna separasa és un component clau per a la correcta segregació dels cromosomes i per a la regulació de la mitosi. En treballs previs, el grup de la doctora Queralt descriure per primera vegada la participació de la proteïna Zds1 en la mitosi. Aquesta proteïna coopera amb la separasa per assegurar la correcta herència genètica d’unes cèl·lules a unes altres.
En l’estudi, s’aprofundeix en el mecanisme molecular pel qual aquesta proteïna Zds1 regula la mitosi i contribueix a que la segregació dels cromosomes sigui la correcta. En aquest treball s’ha utilitzat el llevat Saccharomyces cerevisiae (llevat de cervesa) com a organisme model.
El llevat és un dels organismes model més utilitzat per estudiar els processos bàsics en la cèl·lula, que ha permès identificar mecanismes moleculars complexos com l’estudi del cicle cel·lular en organismes superiors. L’aplicació d’aquests coneixements bàsics ajudarà a desenvolupar tractaments més específics i directes contra els diferents tipus de càncer.
La doctora Queralt destaca que “els mecanismes de regulació de la mitosi són molt complexos i el fet de conèixer-los bé obre la porta a fàrmacs específics que permetin inhibir o corregir aquest procés en diverses malalties, especialment el càncer”.
La investigadora explica que la majoria de fàrmacs anticancerígens es comencen a aplicar sense conèixer de manera exacta com actuen: “es tracta de compostos que moltes vegades no sabem com funcionen, però ho fan. Si seguim un procés invers, és a dir, si comencem per conèixer bé l’activitat d’una determinada proteïna o d’una part de la proteïna, podrem dissenyar fàrmacs específics minimitzant els efectes secundaris”. La investigació realitzada per la Dra. Queralt és un pas important per poder elaborar teràpies que impedeixin que les cèl·lules tumorals es repliquin.
Zds1 regulates PP2ACdc55 activity and Cdc14 activation during mitotic exit via its Zds_C motif. Calabria I, Baro B, Rodriguez-Rodriguez JA, Russiñol N, Queralt E. Journal of Cell Science. 2012 PMID: 22427694 [Epub ahead of print].