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El estudio vierte la nueva luz en el papel de la privación del oxígeno en el revelado del cáncer

Las personas de la universidad de los investigadores de la Facultad de Medicina de Colorado publicaron recientemente un papel que ofrecía nuevo discernimiento en el papel que privación del oxígeno, o la hipoxia, juegos en el revelado del cáncer.

La pieza Joaquín Espinosa, doctorado del centro del cáncer del CU, es el investigador sénior en el papel, que él espera ayudará a llevar a tratamientos apuntados para el cáncer.

Para su papel publicado este mes en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón, Espinosa y el descanso de las personas -; Zdenek Andrysik, doctorado; Dobladera del brezo, doctorado; y Matthew Galbraith, doctorado -; tecnologías avanzadas usadas de la genómica para correlacionar la reacción de células cancerosas a la hipoxia con el detalle sin precedente, llevando a los descubrimientos nuevos sobre cómo los factores hipoxia-inducibles (HIFs) afectan a las células cancerosas y a incremento del tumor.

El gran discusión de la hipoxia

La adaptación celular a la hipoxia es uno de los aspectos fundamentales de la biología del cáncer, especialmente en tumores sólidos.

“La mayoría de los tumores no pueden incremento a menos que imaginen una manera de inducir a la formación de nuevos vasos sanguíneos que los suministre oxígeno y otros alimentos,” Galbraith explican. “Así pues, qué suceso dentro de tumores sólidos es él experimenta períodos intermitentes de con poco oxígeno entre los cartuchos de la nueva formación del vaso sanguíneo.”

La última investigación se ha centrado sobre todo en el efecto a largo plazo de la hipoxia sobre incremento del tumor, generalmente caracterizándolo como ascender oncogénico, o del cáncer. Sin embargo, otros estudios indicaron que los factores que detectan hipoxia, conocidos como factores inducibles de la hipoxia, o HIFs, pueden actuar como supresores del incremento del tumor en algunas fijaciones. Para avance el campo más allá de esta controversia, Espinosa y los colegas investigaron la reacción aguda inmediata a la hipoxia.

“Empleamos una tecnología punta de la genómica que nadie había empleado en este campo antes que permitió que consideráramos qué suceso a las células cancerosas en cuestión de minutos de privarlas del oxígeno,” a Espinosa dice.

Esta tecnología les permitió determinar centenares de genes hipoxia-inducibles activados corto sobre la privación del oxígeno, los “primeros respondedores” en esta reacción celular importante.

Entonces, emplearon aproximaciones de cómputo de la biología en grande, - los grupos de datos disponibles para deducir público la función de estos genes hipoxia-inducibles en centenares de variedades de células del cáncer crecidas en el laboratorio y centenares de muestras del tumor de enfermos de cáncer.

Qué encontraron era que cuando una célula se priva del oxígeno, su primera reacción es parar el crecer para preservar sus alimentos y oxígeno existentes. Eso significa a este punto, las causas de la hipoxia una reacción tumor-represiva, sobre todo previniendo la síntesis de nuevas proteínas. Es sólo después de períodos más largos de la hipoxia que los tumores comiencen a crecer y a extenderse por metástasis mientras que las células invaden tejidos vecinos en busca del oxígeno.

Se hay mucho discusión sobre si estos factores hipoxia-inducibles ascienden incremento del tumor o previenen incremento del tumor. La conclusión que vinimos a es que todo el mundo correcta a un grado. los factores Hipoxia-inducibles pueden suprimir incremento del tumor previniendo síntesis de la proteína a principios de, pero pueden también avance incremento del tumor en los estados avanzados ascendiendo la capacidad de células cancerosas de invadir tejidos vecinos. Depende de cuando usted la está observando.”

Joaquín Espinosa, doctorado, investigador sénior y pieza, centro del estudio del cáncer del CU

Importantemente, los mecanismos de la supresión del tumor y la promoción sacada por HIFs son favorables a la intervención farmacológica. La supresión del tumor es mediada por la inhibición de una enzima conocida como mTOR, que a su vez se puede inhibir por las drogas disponibles de uso frecuente en terapias del cáncer. los “inhibidores del mTOR podían imitar los efectos represivos del tumor de HIFs,” Galbraith explican.

El mecanismo de la promoción del tumor, por otra parte, tiene que hacer con la necesidad de las células del oxígeno después de un período extendido de la hipoxia. Generalmente, nuestras células son ligadas y en el lugar por una estructura llamada la matriz extracelular.

Sin embargo, después de ser privada del oxígeno para un periodo de tiempo más largo, el interruptor de HIFs en un equipo de las enzimas que pueden degradar la matriz extracelular, permitiendo que las células cancerosas escape el tumor oxígeno-privado. Esto da lugar a las células cancerosas que entran en la circulación sanguínea y que se extienden a los tejidos previamente sanos.

“Estos resultados acentúan la importancia de desarrollar los inhibidores de las enzimas hipoxia-inducibles que degradan el colágeno y otros componentes de la matriz extracelular,” Espinosa dicen.

Un nuevo mapa ofrece la esperanza de tratamientos apuntados

Espinosa y sus personas esperan que su investigación conduzca el revelado de las terapias futuras que pueden mejorar a las células cancerosas ellos mismos del objetivo no sólo, pero también apunte los procesos correctos en células cancerosas en los momentos adecuados.

Considerando que nuestra comprensión anterior pudo haber llevado a investigadores del cáncer a intentar cerrar la reacción de la hipoxia en conjunto, la investigación de las personas del CU indica que puede ser preferible apuntarla solamente a veces.

La “gente ha estado intentando apuntar los factores hipoxia-inducibles con diversa terapéutica, pero esta investigación sugeriría que usted pueda querer ejercitar una cierta cautela sobre cuando usted aplica eso la terapéutica, dado que el HIFs puede ser tumor represivo en los primeros tiempos de la hipoxia,” Galbraith diga.

“Puesto que la reacción hipóxica puede ser tumor represivo en algunos contextos y oncogénico en otros contextos, no es una buena idea publicar una declaración combinada que debemos intentar siempre cerrarla,” Espinosa agrega. “En lugar de otro, debemos pensar en qué aspecto de la reacción hipóxica al objetivo, y ése es el aspecto donde la hipoxia impulsa la invasión y la metástasis.”

La investigación es también innovadora en su correspondencia detallada de la reacción hipóxica en las células cancerosas, que Espinosa dice era solamente posible usando nuevas tecnologías.

“Cómo usted hace nuevos descubrimientos?” Espinosa pide. “Bien, usted utiliza nuevas tecnologías y los nuevos instrumentos, y aquí es donde está siempre muy de apoyo el centro del cáncer, asegurándose de que los recursos compartidos tengan los últimos instrumentos.”

Espinosa prevee ver que los estudios complementarios de los investigadores que usan el mapa que sus personas han creado en el futuro.

“Diría que esto es una mejoría definitiva en la correspondencia de las acciones tempranas de la hipoxia,” Espinosa dice. “Y la belleza de ésa es que una vez que usted tiene un buen mapa de la tierra, mucha gente puede utilizarla.”

Source:
Journal reference:

Andrysik, Z., et al. (2021) Multi-omics analysis reveals contextual tumor suppressive and oncogenic gene modules within the acute hypoxic response. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-21687-2.