Nuevos avances oncológicos relacionados con la VRK1, quinasa de la cromatina reguladora de la respuesta al daño del ADN. El grupo del Dr. Pedro A. Lazo, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular del Cáncer, del CSIC y la Universidad de Salamanca, está investigando el papel de la quinasa VRK1 como respuesta al daño celular y cómo influye en ciertas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y ELA, entre otras. En su conferencia del pasado mes de junio en IDIBELL presentó algunos de los nuevos avances oncológicos relacionados con la VRK1, una quinasa de la cromatina reguladora de la respuesta al daño del ADN.

La proteína VRK1 puede emplearse como indicador del daño en el ADN y como potencial diana oncológica. Al dividir esta proteína se logra que las células sean más sensibles a los tratamientos para el cáncer, como quimioterapia y radioterapia. Al inhibir el mecanismo de reparación se consigue que las cadenas de ADN sean más sensibles y necesiten menos tratamiento para romperlas. “Por lo que los pacientes necesitarían menos tratamiento y se evitarían ciertos efectos secundarios. La activación del VRK1 es independiente de tipo de daño del ADN”, comentó Lazo.

VRK1 en el control de los procesos biológicos para la división celular

La división celular requiere la coordinación temporal y espacial de varios procesos biológicos que incluyen, entre otros, la coordinación temporal de la replicación del ADN, la segregación de cromosomas, el desmontaje y montaje de la envoltura del núcleo, la condensación de la cromatina y la fragmentación de Golgi para su redistribución en las células hijas. Sin embargo, se sabe muy poco sobre las proteínas reguladoras y las vías de señalización que pueden participar en la coordinación de estas funciones biológicas. La VRK1 tiene un papel importante en la coordinación de estos procesos de división celular, como su participación en la señalización necesaria para la fragmentación del aparato de Golgi al final de la fase G2, como parte de una nueva vía de señalización.

Respuesta a la ionización

Las respuestas celulares al daño del ADN requieren la formación de complejos proteicos de forma muy organizada. Todavía no se conoce los componentes completos moleculares que participan en la respuesta al daño del ADN (RDD). El grupo de investigación del Dr. Lazo ha demostrado que la VRK1 en las células en reposo tiene un papel importante en el ensamblaje de la proteína 53BP1 durante la RDD tras una radiación ionizante. La quinasa VRK1 se activa por la ruptura de la doble cadena de ADN inducida por la radiación y, específicamente, fosforilizando la 53BP1. El knock-down de VRK1 resultó en la formación defectuosa de 53BP1 en respuesta a la radiación ionizante, tanto en número y tamaño. Este efecto observado en 53BP1 se puede rescatar con VRK1 mutante resistente a siRNA.

El knock-down de VRK1 también impidió la activación de la fosforilación de la ATM, CHK2, y el ADN-PK en respuesta a la radiación. La activación de la VRK1, como respuesta al daño del ADN, es un paso nuevo en la señalización del daño del material génico en los mamíferos.

La VRK1 y las enfermedades neurodegenerativas

Asimismo, el grupo de investigación de Lazo está estudiando la importancia de la quinasa en ciertas enfermedades neurodegenerativas, ya que tienen pruebas de su vinculación con atrofias musculares, que podrían, además, tener importancia en el desarrollo de Alzheimer y en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Este proceso tiene lugar en los cuerpos de Cajal, proteínas localizadas en el núcleo de las neuronas, donde la VRK1 regula la estabilidad y formación de dichos cuerpos nucleares. Uno de los objetivos del grupo de investigación es conocer el mecanismo de regulación que estimula la VRK1 para poder recuperar la función de esos cuerpos nucleares. Esto podría llevar a cabo una cierta manipulación potencialmente beneficiosa para el paciente y, en un futuro, poder desarrollar fármacos para prevenir estas patologías. No obstante, el Alzheimer y la ELA tienen un mecanismo diferente, ya que se produce un agregado de proteínas. “Si se consigue inhibir el agregado proteico, regulando la VRK1, se podría minimizar el desarrollo de estas enfermedades neurodegenerativas”, concluye Lazo.