Investigadors del programa Oncobell de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) -Institut Català d’Oncologia (ICO) han descobert un nou rol dels ribosomes 40S lliures com a guardians de la informació genètica necessària per a sintetitzar-se. Aquest mecanisme, que es basa en un complex foramt per ribosomes 40S lliures i la proteïna d’unió a ARN LARP1, és independent del paper dels ribosomes 40S en la síntesi de proteïnes, i pot ser potencialment dirigit com a teràpia contra el càncer. A més a més, conjuntament amb investigadors de l’Institut d’Investigacions August Pi i Sunyer (IDIBAPS), l’equip de recerca també ha descobert que el complex 40S-LARP1 pot ser un punt potencial d’intervenció per al tractament de la síndrome 5q-, una malaltia genètica esporàdica rara, causalment vinculada a la pèrdua de LARP1 i ribosomes 40S lliures.
Els ribosomes són les fàbriques de proteïnes de la cèl·lula; són responsables de traduir la informació genètica inscrita pels ARN missatgers (mARNs) en la seqüència d’aminoàcids de les proteïnes. “Hem identificat un mecanisme pel qual un subconjunt de ribosomes 40S pot conservar la informació genètica en forma d’ARNm necessària per produir ràpidament nous ribosomes i els factors accessoris necessaris en el procés de la traducció”, explica el Dr. Antoni Gentilella, primer autor de l’estudi i professor de la Universitat de Barcelona. “En protegir aquesta informació, el ribosoma assegura el seu potencial per reproduir-se i proporcionar la capacitat anabòlica requerida a demanda”.
“Només una porció molt petita dels ribosomes 40S està dedicada a aquesta tasca protectora”, afegeix el Dr. George Thomas, líder del Laboratori de Metabolisme i Càncer de l’IDIBELL-ICO i també professor de la Universitat de Barcelona. “S’estableixen d’una manera que els permet reproduir-se cada vegada que la cèl·lula envia un senyal – oncogènica, o mitogènica – que els impulsa per fer-ho. Tenint en compte que les cèl·lules canceroses han d’augmentar dràsticament la quantitat de maquinària ribosomal per proliferar, aquest nou dipòsit de ribosomes es torna extremadament important.”
Totes les proteïnes de la cèl·lula són sintetitzades pels ribosomes. Això els fa centrals no només en el context de la fisiologia cel·lular normal, sinó també en el desenvolupament del càncer. Les cèl·lules canceroses necessiten créixer i generar biomassa constantment, de manera que exploten aquest mecanisme per fer-ho; és un segell distintiu de la malaltia. Per tant, la inhibició de la biogènesi ribosòmica està actualment sent considerada com a estratègia terapèutica contra molts càncers.
Els investigadors de l’IDIBELL han identificat la proteïna LARP1 com a part del complex que s’uneix als mRNAs que codifiquen les proteïnes ribosòmiques protegides pel ribosoma 40S. “Ara tenim una comprensió més profunda d’aquest procés, que pot servir com un important taló d’Aquil·les a explotar en el tractament del càncer”, assenyala el Dr. Gentilella; “A més de les teràpies actuals, atacar el complex del reservori 40S-LARP1 idealment eliminaria aquest grup de mRNAs responsables de generar nous ribosomes”. “Tenim fàrmacs capaços de bloquejar la biogènesi ribosòmica, però molts ARNm anabòlics encara es conserven, protegits pel complex 40S-LARP1. Per això, quan es deixa el tractament poden ser ràpidament utilitzats per generar nous ribosomes, reiniciant el càncer. Així doncs, atacar aquest complex resulta un enfocament emocionant, ja que si destruïm el reservori de mARNs, evitarem la biogènesi del ribosoma de manera molt més efectiva “, conclou el Dr. Thomas.