Un equipo de investigación formado por  las universidades de Granada y Miguel Hernández de Elche ha descubierto la unión de dos moléculas capaces de reducir la movilidad celular y frenar potencialmente la diseminación de tumores. Por un lado, la llamada RYBP, cuyo papel protector frente al cáncer se ha descrito, limita tanto el crecimiento como la propagación de las células malignas. Por otro, PKP1 ha sido recientemente relacionada con la aparición de metástasis, es decir, con la propagación del cáncer a otros órganos.

Los investigadores del equipo que han realizado el estudio.

El estudio, en el que también han participado la Universidad de Zaragoza, la fundación FISABIO de la Comunidad Valenciana, la Universidad de las Américas de Ecuador y los Consejos Superiores de Investigaciones Científicas de España y de Italia, se ha realizado en laboratorio con líneas celulares y en modelos computacionales. En él, los investigadores han analizado la relación de estas dos proteínas y ha descrito cómo interactúan entre sí. En el artículo ‘Unveiling the Binding between the Armadillo-Repeat Domain of Plakophilin 1 and the Intrinsically Disordered Transcriptional Repressor RYBP’, publicado en la revista Biomolecules, sugieren que nuevas terapias basadas en esta unión podrían actuar como freno en el cambio de las células cancerosas y, por lo tanto, dificultar que se diseminen por el cuerpo.

En algunos tipos de cáncer, se produce un proceso llamado de transición epitelio-mesenquimal. En él, las células epiteliales, que normalmente están bien organizadas y fijas en su lugar formando tejidos, cambian su comportamiento y se transforman en células mesenquimales, con mayor capacidad para moverse y migrar a otras partes del cuerpo. Esta evolución facilita la metástasis.

La molécula PKP1 está presente en las células en grandes cantidades cuando existen procesos cancerígenos. Esta sobreexpresión ejerce un efecto a distintos niveles, como facilitar que las células malignas se vuelvan más móviles y se propaguen. El equipo de investigación ha observado que cuando se une a RYBP disminuye el número de células que sufren  la transición epitelio-mesenquimal. “PKP1 es una proteína que ayuda a mantener las células unidas entre sí, funcionando como un pegamento en los tejidos. Mientras que RYBP actúa como un regulador de los genes, controlando la expresión de ciertas instrucciones dentro de la célula”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Granada María Esther Fárez-Vidal, autora del artículo. 

Proteínas RBYP y PKP1 estudiadas por el equipo de investigación.

Al reducir el número de células implicadas en estos procesos de transición, la unión de RYBP y PKP1 podría ser una diana terapéutica para evitar la migración de las células tumorales a otras partes del organismo e impedir la metástasis. “Además, este estudio podría llevar al desarrollo de nuevos medicamentos que bloqueen la progresión del cáncer al aprovechar esta interacción”, explica la investigadora Camino de Juan Romero de la fundación para el fomento de la Investigación Sanitaria y biomédica de la Comunidad Valenciana, también autora del artículo.

Un enlace que echa el freno

Para analizar si las proteínas PKP1 y RYBP interactúan dentro de las células en condiciones normales y patológicas, los investigadores usaron líneas celulares, tanto de cáncer de mama como no cancerosas de pulmón, para ver dónde se encuentran y se unen. Al mismo tiempo, mediante programas de simulación por ordenador, los expertos replicaron diferentes situaciones en el desarrollo de distintos tipos de cáncer para observar cuál era el comportamiento de estas moléculas. 

Los expertos han replicado diferentes situaciones en varios tipos de cáncer para observar cuál es el comportamiento de estas moléculas.

También las estudiaron aisladas, es decir, sin la presencia de otros componentes celulares, para medir su afinidad y determinar cómo de fuerte era la unión. “Aunque hemos localizado la zona de PKP1 que se une a RYBP, aún se debe identificar con precisión cuál es la parte correspondiente de RYBP”, matiza el investigador de la Universidad Miguel Hernández de Elche José Luis Neira.

De esta manera, destacan la flexibilidad que esta última proteína aporta en la unión y las múltiples posibilidades que ofrece. Además, han confirmado que se unen tanto en el citoplasma como en el núcleo de la célula, lo que podría ser relevante para su función en la progresión del cáncer.

Asimismo, han detectado otros compuestos dentro de las proteínas, llamados residuos clave, que pueden tener cierta importancia en la manera en la que se comunican ambas. Los expertos continúan sus investigaciones en esta línea para conocer cómo estas moléculas podrían ser reguladas por otros factores en el entorno celular y en qué medida puede afectar la presencia de otras sustancias en esta interacción y en las funciones que ejercen en el proceso.

Nuevas terapias basadas en esta unión podrían actuar como freno en el cambio de las células cancerosas. Imagen: Dr. Cecil Fox (Photographer).

Esta investigación se ha financiado con fondos del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y por el proyecto ‘Biomarcadores y dianas moleculares: estudio de la función de determinados genes con niveles de expresión alterada en tumores epidermoides y adenocarcinomas primitivos broncopulmonares pertenecientes al estadio I’ del grupo ‘Genética molecular’ de la Universidad de Granada. También ha contado con financiación de la Comunidad Valenciana, Aragón, el Instituto de Salud Carlos III y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Reportaje: Un ‘matrimonio’ de proteínas contra el desarrollo tumoral

Referencias

Salome Araujo-Abad, Bruno Rizzuti, Miguel Vidal, Olga Abian, María Esther Fárez-Vidal, Adrian Velazquez-Campoy, Camino de Juan Romero y José L. Neira. ‘Unveiling the Binding between the Armadillo-Repeat Domain of Plakophilin 1 and the Intrinsically Disordered Transcriptional Repressor RYBP’. Biomolecules. 2024

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