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# Ciencias de la Salud # Medicina Genética y Genómica

El papel de TERT en el riesgo de cáncer

Este artículo explora cómo las variaciones del gen TERT influyen en la susceptibilidad al cáncer.

Oscar Florez-Vargas, Michelle Ho, Maxwell Hogshead, Chia-Han Lee, Brenen W Papenberg, Kaitlin Forsythe, Kristine Jones, Wen Luo, Kedest Teshome, Cornelis Blauwendraat, Kimberly J Billingsley, Mikhail Kolmogorov, Melissa Meredith, Benedict Paten, Raj Chari, Chi Zhang, John S. Schneekloth, Mitchell J Machiela, Stephen J Chanock, Shahinaz Gadalla, Sharon A Savage, Sam M Mbulaiteye, Ludmila Prokunina-Olsson

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TERT es un gen que forma parte importante de la telomerasa, que es una enzima. Piensa en la telomerasa como un pequeño gorro que protege los extremos de los cromosomas, como las puntas de plástico en los cordones de tus zapatos. Estos extremos se llaman Telómeros, y mantenerlos intactos es crucial para preservar la longitud y salud de nuestro ADN. Si los telómeros se acortan demasiado, el ADN empieza a deshilacharse, lo que puede causar problemas como el envejecimiento y ciertas enfermedades. Así que TERT es como el trabajador de mantenimiento amigable que ayuda a que todo funcione sin problemas.

La conexión entre TERT y el Cáncer

Cuando TERT no funciona bien, puede causar problemas. Los telómeros cortos se han vinculado con muchas enfermedades humanas, incluyendo varios tipos de cáncer. Los investigadores encontraron al menos diez señales de estudios genéticos, conocidos como GWAS, que sugieren que ciertas variantes en el área de TERT pueden influir en el riesgo de cáncer. Las variantes son como pequeñas variaciones en nuestro ADN que pueden aumentar el riesgo de desarrollar cáncer o proporcionar algo de protección contra él.

El misterio de los VNTRs

Dentro del gen TERT, hay regiones especiales conocidas como repeticiones en tándem de número variable (VNTRs). Estas son secciones de ADN donde una secuencia específica se repite varias veces. Piensa en ello como una canción que tiene un estribillo pegajoso repetido a lo largo. Sin embargo, los VNTRs pueden ser bastante complejos, y los científicos recién han comenzado a entenderlos completamente. Algunos avances recientes han permitido una mejor exploración de estas áreas complicadas, lo que podría ayudarnos a entender su papel en el cáncer.

Nuestra hipótesis sobre los VNTRs

Sospechábamos que algunos de estos VNTRs podrían ser responsables de las señales de cáncer que habíamos observado. Específicamente, vimos dos VNTRs ubicados en una sección del gen TERT. Uno de ellos, VNTR6-1, mostró una fuerte conexión con polimorfismos de un solo nucleótido (SNPS) específicos. Los SNPs son pequeños cambios en nuestro ADN que pueden afectar el funcionamiento de los genes.

VNTR6-1 y sus alelos

VNTR6-1 tiene dos tipos de alelos-los llamaremos las versiones “Largas” y “Cortas”. La versión Larga está asociada con más repeticiones, mientras que la versión Corta tiene menos. Descubrimos que los alelos Largos estaban vinculados con SNPs que están asociados con un menor riesgo de cáncer de vejiga y próstata, pero un mayor riesgo de otros cánceres, como glioma y cáncer de mama.

Al analizar una gran colección de secuencias del genoma, encontramos que la presencia de alelos Largos de VNTR6-1 estaba significativamente relacionada con los SNPs rs2242652 y rs10069690. Imagina estos SNPs como invitados de fiesta populares de los que todos hablan, pero que no habrían venido si no fuera por VNTR6-1 extendiendo la alfombra roja.

Secuenciación dirigida

Para profundizar en VNTR6-1, usamos secuenciación dirigida. Esto es como darle un micrófono a un cantante específico en un concierto en lugar de dejar que toda la banda toque. Encontramos que VNTR6-1 es estable y se puede analizar de manera confiable utilizando técnicas de secuenciación avanzadas. Sin embargo, estos métodos pueden ser costosos y llevar mucho tiempo, así que seguimos buscando alternativas más simples.

La conexión con el crecimiento celular

Notamos que los dos tipos de alelos de VNTR6-1 se agrupan en dos grupos principales: Corto y Largo. Este agrupamiento nos ayuda a entender la relación entre estos alelos y su impacto en las células. Cuando dirigimos la región de VNTR6-1 para ver cómo afecta el comportamiento celular, creamos líneas celulares donde VNTR6-1 fue “eliminado”.

Lo que encontramos fue intrigante. Sin VNTR6-1, las células empezaron a comportarse de manera diferente, favoreciendo la forma TERT-FL del gen, que es más funcional. Este cambio indicó que VNTR6-1 podría actuar como un interruptor que determina qué versión de TERT se expresa más.

La conexión del G Cuádruple

Otro giro interesante es que VNTR6-1 puede formar algo llamado un G cuádruple, que es una estructura especial hecha de guanina, uno de los bloques de construcción del ADN. Se cree que estos G cuádruples juegan un papel en cómo se regulan los genes. Así que, si VNTR6-1 tiene más repeticiones, crea más G cuádruples, lo que puede cambiar la forma en que se empalma TERT, o cómo se organiza el código genético.

La expresión de TERT en el cáncer

En ciertos tipos de cáncer, como el linfoma de Burkitt, la expresión de TERT es generalmente más alta que en tejidos normales. Mientras que normalmente vemos niveles bajos de TERT en células sanas, los tumores pueden tener una historia completamente diferente. Encontramos que SNPs específicos como rs10069690 y otros estaban vinculados a una mayor expresión de TERT en estos cánceres.

Nuestro análisis reveló que la expresión de TERT estaba influenciada tanto por VNTR6-1 como por rs10069690. Aún más sorprendente, cuando agrupamos los efectos de estas variantes, vimos que tener la versión Larga de VNTR6-1 y el alelo T de rs10069690 estaba asociado con una menor expresión de TERT.

El impacto en el comportamiento celular

Luego miramos el impacto de estas variantes genéticas en el crecimiento y la supervivencia celular. Cuando comparamos células con y sin el VNTR6-1, encontramos que eliminar esta región llevó a un crecimiento más lento y a un aumento de la muerte celular. Parece que la variante TERT-β, que es la versión no funcional, podría en realidad ayudar a proteger las células en ciertas condiciones. Así que es un poco como tener un cantante de respaldo que termina jugando un papel clave en la banda.

El panorama general del riesgo de cáncer

Toda esta información nos da una idea de cómo estos factores genéticos influyen en el riesgo de cáncer. Las variantes en TERT son como los engranajes en una máquina que pueden acelerar o frenar las cosas. Dependiendo de la combinación específica de alelos que tengas, tu riesgo de ciertos tipos de cáncer puede cambiar.

Por ejemplo, las personas con el alelo Largo de VNTR6-1 y el alelo T de rs10069690 podrían tener un perfil de riesgo diferente en comparación con aquellos que no tienen estas variantes. Algunos estudios han mostrado que estos alelos están vinculados con un menor riesgo de cáncer de vejiga y próstata, mientras que parecen aumentar el riesgo de cánceres como el de mama y ovario.

El papel de los telómeros

Los telómeros juegan un papel fundamental en cómo envejecen nuestras células y cómo responden nuestros cuerpos al cáncer. Si los telómeros son demasiado cortos, las células no pueden dividirse correctamente, y esto podría llevar al envejecimiento. Sin embargo, tener telómeros muy largos no siempre es algo bueno-puede promover el cáncer. Es un poco como tener demasiadas malas hierbas en un jardín; pueden abrumar las flores (células sanas).

Conclusión: La conexión es clara

La investigación muestra cuán intrincadamente vinculados están la genética y el riesgo de cáncer. Las variaciones en el gen TERT pueden llevar a diferencias en cómo crecen las células y responden a su entorno. Con más conocimiento sobre VNTR6-1 y sus primos, podemos comenzar a formar una imagen más clara del riesgo y la progresión del cáncer.

Mirando hacia adelante, estos conocimientos enfatizan la importancia de entender nuestra genética. No se trata solo de lo que comemos o con qué frecuencia hacemos ejercicio; también se trata de las diminutas variaciones genéticas que danzan en nuestro ADN, influyendo potencialmente en nuestra salud de formas que recién estamos empezando a comprender.

Así que, a medida que seguimos profundizando en los misterios de la genética y el cáncer, podríamos descubrir que las respuestas están ocultas en nuestro ADN, esperando ser desenterradas, una repetición a la vez.

Fuente original

Título: Genetic regulation of TERT splicing contributes to reduced or elevated cancer risk by altering cellular longevity and replicative potential

Resumen: The chromosome 5p15.33 region, which encodes telomerase reverse transcriptase (TERT), harbors multiple germline variants identified by genome-wide association studies (GWAS) as risk for some cancers but protective for others. We characterized a variable number tandem repeat within TERT intron 6 (VNTR6-1, 38-bp repeat unit) and observed a strong association between VNTR6-1 alleles (Short: 24-27 repeats, Long: 40.5-66.5 repeats) and GWAS signals within TERT intron 4. Specifically, VNTR6-1 fully explained the GWAS signals for rs2242652 and partially for rs10069690. VNTR6-1, rs10069690 and their haplotypes were associated with multi-cancer risk and age-related telomere shortening. Both variants reduce TERT expression through alternative splicing and nonsense-mediated decay: rs10069690-T increases intron 4 retention and VNTR6-1-Long expands a polymorphic G quadruplex (G4, 35-113 copies) within intron 6. Treatment with G4-stabilizing ligands decreased the fraction of the functional telomerase-encoding TERT full-length isoform, whereas CRISPR/Cas9 deletion of VNTR6-1 increased this fraction and apoptosis while reducing cell proliferation. Thus, VNTR6-1 and rs10069690 regulate the expression and splicing of TERT transcripts encoding both functional and nonfunctional telomerase. Altered TERT isoform ratios might modulate cellular longevity and replicative potential at homeostasis and in response to environmental factors, thus selectively contributing to the reduced or elevated cancer risk conferred by this locus.

Autores: Oscar Florez-Vargas, Michelle Ho, Maxwell Hogshead, Chia-Han Lee, Brenen W Papenberg, Kaitlin Forsythe, Kristine Jones, Wen Luo, Kedest Teshome, Cornelis Blauwendraat, Kimberly J Billingsley, Mikhail Kolmogorov, Melissa Meredith, Benedict Paten, Raj Chari, Chi Zhang, John S. Schneekloth, Mitchell J Machiela, Stephen J Chanock, Shahinaz Gadalla, Sharon A Savage, Sam M Mbulaiteye, Ludmila Prokunina-Olsson

Última actualización: 2024-11-05 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.04.24316722

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.04.24316722.full.pdf

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