El ADN en forma de horquilla se une al microARN en las células cancerosas para desencadenar una respuesta inmunitaria

Investigadores de la Universidad de Tokio han utilizado ADN artificial para atacar y eliminar las células cancerosas de una forma completamente nueva. El método fue efectivo en pruebas de laboratorio contra células derivadas de cáncer de cuello uterino humano y cáncer de mama, y contra células de melanoma maligno de ratones. El equipo creó un par de ADN anticancerígeno sintetizado químicamente, en forma de horquilla. Cuando los pares de ADN se inyectaron en las células cancerosas, se conectaron a moléculas de microARN (miARN) que se producen en exceso en ciertos tipos de cáncer. Una vez conectados al miARN, se desenredaron y unieron, formando cadenas más largas de ADN que desencadenaron una respuesta inmune. Esta respuesta no solo eliminó las células cancerosas, sino que evitó un mayor crecimiento del tejido canceroso. Este método es diferente de los tratamientos farmacológicos contra el cáncer convencionales y se espera que dé lugar a una nueva era en el desarrollo de fármacos. El cáncer es un problema de salud mundial tristemente familiar y los métodos actuales de tratamiento tienen sus limitaciones. Sin embargo, los medicamentos basados en ácidos nucleicos (a saber, ADN y ARN, las moléculas portadoras de información vital) pueden controlar las funciones biológicas de las células y se espera que transformen el futuro de la medicina y proporcionen un impulso significativo a los esfuerzos para superar el cáncer y otras enfermedades difíciles de tratar, causadas por virus y enfermedades genéticas. Un grupo de investigación de la Universidad de Tokio, dirigido por el profesor asistente Kunihiko Morihiro y el profesor Akimitsu Okamoto de la Escuela de Graduados de Ingeniería, se inspiró para crear un nuevo medicamento contra el cáncer utilizando ADN artificial. "Pensamos que si podemos crear nuevos medicamentos que funcionen con un mecanismo de acción diferente al de los medicamentos convencionales, pueden ser efectivos contra los cánceres que hasta ahora no han sido tratables", dijo Okamoto. El uso de fármacos de ácido nucleico para el tratamiento del cáncer ha sido un desafío porque es difícil hacer que los ácidos nucleicos distingan entre las células cancerosas y otras células sanas. Esto significa que existe el riesgo de afectar negativamente al sistema inmunitario del paciente si las células sanas son atacadas inadvertidamente. Sin embargo, por primera vez, el equipo pudo desarrollar una hebra de ADN en forma de horquilla que puede activar una respuesta inmune natural para atacar y matar células cancerosas específicas. Las células cancerosas pueden sobreexpresar o hacer demasiadas copias de ciertas moléculas de ADN o ARN, lo que hace que no funcionen normalmente. El equipo creó pares de ADN de horquilla oncolíticos (anticancerígenos) artificiales llamados oHP. Estos oHP se activaron para formar cadenas de ADN más largas cuando encontraron un (micro) ARN corto llamado miR-21, que se sobreexpresa en algunos tipos de cáncer. Por lo general, los OHP no forman hebras más largas debido a su forma de horquilla curva. Sin embargo, cuando los oHP artificiales ingresan a una célula y se encuentran con el microARN objetivo, se abren para combinarse con él y formar una hebra más larga. Esto hace que el sistema inmunitario reconozca la presencia del miR-21 sobreexpresado como peligroso y active una respuesta inmunitaria innata, que en última instancia conduce a la muerte de las células cancerosas. Las pruebas fueron efectivas contra miR-21 sobreexpresado que se encuentra en células derivadas de cáncer de cuello uterino humano, células derivadas de cáncer de mama triple negativo humano y células derivadas de melanoma maligno de ratón. "La formación de hebras largas de ADN debido a la interacción entre las oHP de ADN cortas y el miR-21 sobreexpresado, descubierto por este grupo de investigación, es el primer ejemplo de su uso como respuesta de amplificación inmunitaria selectiva que puede apuntar a la regresión tumoral, proporcionando una nueva clase de candidatos a fármacos de ácido nucleico con un mecanismo que es completamente diferente de los fármacos de ácido nucleico conocidos", dijo Okamoto. "Los resultados de este estudio son buenas noticias para los médicos, los investigadores de descubrimiento de fármacos y los pacientes con cáncer, ya que creemos que les brindará nuevas opciones para el desarrollo de fármacos y las políticas de medicación. A continuación, apuntaremos al descubrimiento de fármacos en función de los resultados de esta investigación. y examinar en detalle la eficacia del fármaco, la toxicidad y los posibles métodos de administración". Esta investigación aún tiene muchos pasos por recorrer antes de que un tratamiento pueda estar disponible, pero el equipo confía en los beneficios de los ácidos nucleicos para el descubrimiento de nuevos fármacos. Fondos: Este trabajo fue apoyado por JST ACT-X (JPMJAX1911 para KM) JSPS KAKENHI (19K15408 y 20H04698 para KM, y 21K19040 para AO) AMED Grant (JP22ym0126805j0001 para AO) y Hitachi Global Foundation (Kurata Grants para KM).

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