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Ana María Perdomo y Jean Paul Vernot, del Grupo de Fisiología Celular de la UN, desarrollaron la molécula que puede ser una esperanza para posibles terapias contra la leucemia.

Gabriela Rodríguez Salgado/Unimedios

 

Suicidio celular, esperanza contra la leucemia

El desarrollo de una molécula que inhibe la proliferación de células leucémicas es una luz para posibles terapias contra el llamado cáncer de la sangre. El hallazgo fue hecho por dos científicos de la Universidad Nacional de Colombia.

Gabriela Rodríguez Salgado,
Unimedios

 

Mediante pruebas en células del sistema inmune de pacientes sanos y de líneas celulares aisladas de pacientes con leucemia, científicos de la Universidad Nacional de Colombia lograron desarrollar un compuesto que induce el suicidio o muerte celular programada.
La investigación realizada por los doctores Ana María Perdomo y Jean Paul Vernot, del Grupo de Fisiología Celular y Molecular de la Facultad de Medicina de la UN, consistió en el desarrollo de un péptido quimérico, que inhibe una enzima intracelular denominada proteína quinasa C, PKC, responsable de la supervivencia y proliferación de algunas células de la leucemia.
Un péptido quimérico es la combinación de varios segmentos de proteínas diferentes con características y funciones diferentes, que al acoplarlos se convierten en uno nuevo, con funciones nuevas.
En principio, la leucemia es cáncer en las células sanguíneas que proliferan o aumentan desmedidamente en el sistema inmune. Los médicos de la UN analizaron la señalización de estas células y determinaron que en algunas de ellas la causa de su desmedido crecimiento es la actividad enzimática de la PKC.
En su investigación identificaron un segmento de esta enzima que es capaz de autoinhibir su actividad y por lo tanto sus funciones de proliferación y supervivencia. Luego acoplaron este segmento a otra secuencia con capacidad de penetrar células sin alterar la membrana celular. “El resultado fue un compuesto con capacidad para entrar en la célula, localizar la enzima PKC, inhibirla de manera específica, sin alterar otras enzimas, y ‘apagar’ las señales de supervivencia y proliferación”, explicó la doctora Perdomo.
La investigación, que fue aceptada para publicación en la revista International Journal of Peptide Research & Therapeutics, tiene interés en el campo de la biomedicina por brindar una nueva luz a la terapia para los casos de leucemia que presentan un aumento en la proteína PKC.

Teniendo en cuenta esta información, los científicos de la UN analizaron la señalización intracelular de estas células y desarrollaron una estrategia que permitiera controlar el crecimiento ocasionado por la PKC, sin alterar otras funciones y estructuras de las células.

El péptido quimérico desarrollado se probó in vitro en una línea celular aislada de un paciente con leucemia de células T. Los investigadores mostraron que el péptido penetra a las células, inhibe la enzima PKC, detiene el crecimiento celular y ocasiona el suicidio celular.
“Si hay una célula que tiene la señal de la PKC aumentada, este compuesto detiene los procesos de proliferación y supervivencia, induciendo el suicidio celular para evitar el crecimiento descontrolado de las células cancerígenas”, aclaró Perdomo.
“El trabajo nos permite demostrar que la técnica utilizada, es decir, la utilización de secuencias peptídicas con características particulares permite dirigir a compartimentos celulares determinados otras secuencias que inhiben de manera específica la función de enzimas, que se encuentran en ese sitio”, dijo Vernot.

Efectivo también contra la malaria

La PKC es una enzima que participa en la transmisión de las señales intracelulares. Y estas mismas señales se encuentran a veces en otros procesos. Como parte de la investigación, los médicos evaluaron en qué otros procesos la participación de esta PKC era importante y hallaron que cumplía un papel principal en la invasión del Plasmodium falciparum, el parásito causante de la malaria. “Si el péptido funciona inhibiendo la PKC, también debería ser útil en este modelo”, señalaron los investigadores.

El problema de la malaria es el rápido proceso de invasión. Cuando el mosquito Anopheles, que transmite la malaria, pica a una persona, inmediatamente el parásito entra al cuerpo en busca de las células transportadoras del oxígeno de la sangre, los eritrocitos. La membrana celular del eritrocito, que es impermeable, está soportada por un andamiaje, citoesqueleto, cuya integridad depende en parte de la actividad de la PKC.
Inicialmente, el parásito se pega a estas células para empezar el proceso de invasión. Al pegarse al eritrocito, induce la activación de PKC del eritrocito, lo que hace que se debilite el andamiaje, la membrana se vuelva menos rígida y el parásito pueda entrar. El profesor Vernot explicó que “esto sucede porque ocurre un desacople del citoesqueleto celular y una invaginación de la membrana, que en condiciones normales no sucede. De esta manera, el parásito penetra al eritrocito, se multiplica y evade la respuesta inmune”.
Al utilizar el péptido quimérico desarrollado por el equipo de la UN se logró inhibir la PKC, de manera que el parásito no puede activarla, el citoesqueleto no se desacopla y la membrana del eritrocito resiste la entrada del parásito. En las pruebas realizadas se comprobó que utilizando el péptido quimérico la invasión del parásito baja en un 80%.

“Se comprobó que en un sistema diferente, que involucra un mecanismo celular diferente, también funciona el péptido quimérico. El péptido es efectivo en un sistema que regula el desacople del citoesqueleto en el que la PKC es central en la fisiología de la célula”, añadió Vernot.
La doctora Ana María Perdomo, que realizó la investigación como su tesis para la Maestría en Fisiología Celular de la UN, bajo la dirección del doctor Jean Paul Vernot, afirmó que “la novedad de este trabajo es que diseñamos y evaluamos esta molécula en células del sistema inmunitario, logrando que sea un potencial medicamento o terapia para un tipo de leucemia que tiene este tipo de señal aumentada”.
El reconocimiento que la Academia Nacional de Medicina hizo a esta investigación estimula al Grupo de Fisiología Celular y Molecular de la Universidad y a las personas que están en formación y brinda un importante impulso a la investigación en ciencias básicas, que es soporte de los programas de maestría y doctorado en Ciencias Biomédicas de la UN. Así lo destacó el profesor Vernot.

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