Nous avenços oncològics relacionats amb la VRK1, quinasa de la cromatina reguladora de la resposta al dany de l’ADN. El grup del Dr. Pedro A. Lazo, investigador de l’Institut de Biologia Molecular i Cel·lular del Càncer, del CSIC i la Universitat de Salamanca, està investigant el paper de la quinasa VRK1 com a resposta al dany cel·lular i com influeix en certes malalties neurodegeneratives, com l’Alzheimer i l’ELA, entre altres. En la seva conferència a l’IDIBELL el passat mes de juny, va presentar alguns dels nous avenços oncològics relacionats amb la VRK1, una quinasa de la cromatina reguladora de la resposta al dany de l’ADN.

La proteïna VRK1 pot servir com a indicador del dany en l’ADN, i com a potencial diana oncològica. En dividir aquesta proteïna s’aconsegueix que les cèl·lules siguin més sensibles als tractaments per al càncer. Inhibint el mecanisme de reparació s’aconsegueix que les cadenes de ADN siguin més sensibles i necessitin menys tractament, com quimioteràpia i radioteràpia, per trencar-les. “Per la qual cosa els pacients necessitarien menys tractament i s’evitarien certs efectes secundaris. L’activació del VRK1 és independent de tipus de dany del ADN”, va comentar Lazo.

La VRK1 en el control dels processos biològics per a la divisió cel·lular
La divisió cel·lular requereix la coordinació temporal i espacial de diversos processos biològics que inclouen, entre altres, la coordinació temporal de la replicació de l’ADN, la segregació de cromosomes, el desmuntatge i muntatge de la coberta del nucli, la condensació de la cromatina i la fragmentació de Golgi per a la seva redistribució en les cèl·lules filles. No obstant això, hi ha un gran desconeixement sobre les proteïnes reguladores i les vies de senyalització que poden participar en la coordinació d’aquestes funcions biològiques. La VRK1 té un paper important en la coordinació d’aquests processos de divisió cel·lular, com la seva participació en la senyalització necessària per a la fragmentació de l’aparell de Golgi al final de la fase G2, com part d’una nova via de senyalització.

Resposta a la ionització
Les respostes cel·lulars al dany de l’ADN requereixen la formació de complexos proteics de forma molt organitzada. Malgrat que encara es desconeixen els components complets moleculars que participen en la resposta al dany de l’ADN (RDD), el grup de recerca del Dr. Lazo ha demostrat que la VRK1 en les cèl·lules en repòs té un paper important en l’acoblament de la proteïna 53BP1 durant la RDD després d’una radiació ionitzant. La quinasa VRK1 s’activa per la ruptura de la doble cadena d’ADN induïda per la radiació i, específicament, fosforilitzant

la 53BP1. La genominvació (knock-down) de VRK1 va resultar en la formació defectuosa de 53BP1 en resposta a la radiació ionitzant, tant en nombre i grandària. Aquest efecte observat en 53BP1 es pot rescatar amb VRK1 mutant resistent a siRNA.

La genominvació de VRK1 també va impedir l’activació de la fosforilació d’ATM, CHK2 i ADN-PK en resposta a la radiació. L’activació de la VRK1, com a resposta al dany de l’ADN, és un nou pas en la senyalització del dany del material gènic en els mamífers.

La VRK1 i les malalties neurodegeneratives
Així mateix, el grup de recerca de Lazo està estudiant la importància de la quinasa en certes malalties neurodegeneratives, ja que tenen proves de la seva vinculació amb atròfies musculars, que podrien, a més, tenir importància en el desenvolupament de l’Alzheimer i en l’esclerosi lateral amiotròfica (ELA). Aquest procés té lloc en els cossos de Cajal, proteïnes localitzades en el nucli de les neurones, on la VRK1 regula l’estabilitat i formació d’aquests cossos nuclears. Un dels objectius del grup de recerca és conèixer el mecanisme de regulació que estimula la VRK1 per poder recuperar la funció d’aquests cossos nuclears. Això podria dur a terme una certa manipulació potencialment beneficiosa per al pacient i, en un futur, poder desenvolupar fàrmacs per prevenir aquestes patologies. No obstant això, l’Alzheimer i l’ELA tenen un mecanisme diferent, ja que es produeix un agregat de proteïnes. “Si s’aconsegueix inhibir l’agregat proteic, regulant la VRK1, es podria minimitzar el desenvolupament d’aquestes malalties neurodegeneratives”, conclou Lazo.