El papel de CRNDEUCE en el crecimiento de células cancerosas

El cáncer es una enfermedad donde las células del cuerpo crecen y se dividen sin control. Uno de los factores clave que permite a las células cancerosas prosperar es su capacidad para producir muchas proteínas rápido. Para esto, las células cancerosas necesitan un montón de ribosomas, que son las maquinarias en las células que construyen proteínas. Los ribosomas están hechos de ARN ribosómico (rRNA) y proteínas, y su producción es un proceso complejo llamado biogénesis de ribosomas.

#Biogénesis de Ribosomas en Cáncer

La biogénesis de ribosomas está muy regulada, lo que significa que varios sistemas controlan cuántos ribosomas se producen. En muchos tipos de cáncer, incluyendo el carcinoma de células renales (CCR), un cáncer de riñón común y grave, ciertos caminos se activan mucho, empeorando el problema. Por ejemplo, una proteína llamada MYC y una vía de señalización llamada mTOR pueden aumentar la producción de rRNA y proteínas ribosomales, así que impulsan la biogénesis de ribosomas.

Curiosamente, los investigadores han notado que las células cancerosas a menudo tienen nucleolos más grandes, que son las partes de la célula donde se ensamblan los ribosomas. En el CCR, el tamaño de los nucleolos puede indicar qué tan agresivo es el cáncer. Esto sugiere que enfocarse en los procesos que llevan a una mayor producción de ribosomas podría ofrecer nuevas formas de tratar el CCR y otros cánceres.

#El Proceso de Biogénesis de Ribosomas

La biogénesis de ribosomas empieza en el nucleolo con la transcripción de una forma precursora de rRNA llamada 47S pre-rRNA. Este precursor pasa por varias modificaciones y pasos de procesamiento para convertirse en formas maduras de rRNA (18S, 5.8S, y 28S). Mientras esto sucede, se añaden proteínas ribosomales para formar dos partes principales del ribosoma: la subunidad pequeña (40S) y la subunidad grande (60S).

Durante este proceso, están involucrados muchos factores para asegurar que todo suceda bien. Una proteína importante en este proceso es eIF6. eIF6 es necesaria para el ensamblaje de la subunidad 60S. Tanto en levaduras como en células humanas, eIF6 primero ayuda a procesar las pre-subunidades 60S en el nucleolo antes de que estas subunidades se muevan al citoplasma para maduración y función.

Si eIF6 no funciona correctamente por falta de factores de apoyo necesarios, puede llevar a enfermedades como el Síndrome de Shwachman-Diamond, una condición rara que afecta la producción de células sanguíneas y causa varios otros problemas de salud.

#El Rol de los ARN No Codificantes en la Biogénesis de Ribosomas

Los ARN no codificantes, que son tipos de ARN que no codifican proteínas, también juegan roles cruciales en la biogénesis de ribosomas. Un grupo específico de ARN no codificantes, llamado ARN nucleolar pequeño (snoARN), es responsable de guiar modificaciones químicas del rRNA. Los snoARN ayudan a asegurar el ensamblaje y función adecuados de los ribosomas. Hay dos tipos principales de snoARN: snoARN de caja C/D, que ayudan a añadir grupos químicos específicos al rRNA, y snoARN de caja H/ACA, que están involucrados en otros tipos de modificaciones.

En humanos, la mayoría de los snoARN se encuentran dentro de las regiones no codificantes de los genes. Después de que estas secuencias de snoARN se procesan, se convierten en snoARNs maduros que se asocian con proteínas para formar snoRNPs (partículas ribonucleoproteicas nucleolares pequeñas). Algunos snoARN no solo modifican rRNA, sino que también ayudan en el procesamiento de pre-rRNA, mostrando los muchos roles que los snoARN desempeñan en la producción de ribosomas.

#Descubriendo ARN No Codificantes Largos en el CCR

Para entender mejor cómo ciertos ARN no codificantes largos (lncARN) afectan el crecimiento de células de CCR, los investigadores realizaron experimentos usando un método llamado interferencia CRISPR (CRISPRi). Este método permite a los científicos silenciar sistemáticamente o dirigirse a secuencias de ARN específicas. Desarrollaron una biblioteca que apunta a lncARN que están sobreexpresados en CCR para identificar cuáles de estos ARN son esenciales para la supervivencia y crecimiento de las células de CCR.

En sus estudios, encontraron que un lncARN en particular, llamado CRNDE, es necesario para la proliferación de las células de CCR. CRNDE está bien estudiado y a menudo se encuentra en altos niveles en varios cánceres. Una investigación más profunda reveló una versión específica de CRNDE, llamada CRNDEUCE, que tiene una secuencia particular que está altamente conservada entre especies. Esta versión es especialmente importante para las células de CCR.

#La Localización y Función de CRNDEUCE

Los investigadores exploraron dónde se localiza CRNDEUCE en la célula y lo encontraron principalmente en el nucleolo. Esta ubicación tiene sentido dado su papel en la biogénesis de ribosomas. También descubrieron que CRNDEUCE interactúa con eIF6, que es crucial para construir la subunidad ribosomal 60S. Entendiendo estas interacciones, los científicos podrían ver cómo CRNDEUCE ayuda a lograr una producción eficiente de ribosomas.

Cuando las células cancerosas carecen de CRNDEUCE, tienen dificultades para producir ribosomas de manera eficiente. También ven una caída significativa en los niveles de subunidades ribosomales maduras, lo que lleva a problemas en la síntesis de proteínas necesarias para la supervivencia y proliferación celular.

#La Interacción de CRNDEUCE con Pre-rRNA

Uno de los hallazgos más interesantes fue que CRNDEUCE parece actuar de manera similar a los snoARN. Parece emparejarse con el pre-rRNA 32S, que es un intermedio importante en la producción de rRNA para la subunidad ribosomal grande. Este emparejamiento ayuda a posicionar a eIF6 en el lugar correcto para ayudar con el ensamblaje adecuado del ribosoma.

Los investigadores realizaron experimentos adicionales para confirmar esta interacción, mostrando que CRNDEUCE realmente ayuda a facilitar la carga de eIF6 en las pre-subunidades 60S. Sin esta interacción, eIF6 no funciona correctamente, llevando a problemas en la maduración de ribosomas.

#La Importancia de CRNDEUCE en Cáncer

Dado que muchos cánceres dependen de la producción rápida de ribosomas para crecer y propagarse, CRNDEUCE proporciona ideas sobre cómo las células tumorales podrían manipular procesos celulares normales para su beneficio. Entender este lncARN podría tener implicaciones para desarrollar nuevas estrategias de tratamiento para CCR y posiblemente otros cánceres.

Curiosamente, mientras CRNDE es vital para la proliferación de células cancerosas, su papel en células normales puede ser menos crítico. Esto podría significar que apuntar a CRNDE o sus vías podría ser una forma de tratar el cáncer sin afectar gravemente los tejidos sanos.

#Direcciones Futuras

A medida que los investigadores continúan estudiando CRNDEUCE, buscarán comprender mejor su papel en la biogénesis de ribosomas, especialmente cómo podría ser regulado bajo diversas condiciones celulares. Este conocimiento podría llevar a terapias dirigidas que puedan interrumpir la dependencia de las células cancerosas de CRNDEUCE, deteniendo su crecimiento y supervivencia descontrolados.

En resumen, CRNDEUCE es un poderoso ejemplo de cómo los ARN no codificantes pueden influir en procesos importantes en la célula, particularmente en el contexto del cáncer. Su descubrimiento resalta la importancia de entender las funciones de los lncARN en el desarrollo de terapias efectivas contra el cáncer.