Frecuente transferencia de ADN desde las mitocondrias al genoma nuclear en las células del cáncer

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Un estudio del Wellcome Trust Sanger Institute revela que entre las reorganizaciones genómicas que tienen lugar las células tumorales se incluye la frecuente transferencia de material genético de las mitocondrias al genoma nuclear.

Mitocondrias en el músculo cardíaco de rata.  Imagen: modificada de Thomas Deenrick, National Center for Microscopy and Imaging Research (NIH,  EE.UU.)

Mitocondrias en el músculo cardíaco de rata. Imagen: modificada de Thomas Deenrick, National Center for Microscopy and Imaging Research (NIH, EE.UU.)

De acuerdo a la teoría endosimbiótica las mitocondrias actuales derivan de una célula procariota que se fusionó a una célula eucariota primitiva, con la que estableció una relación de simbiosis. Progresivamente la mitocondria ancestral fue perdiendo genes de su genoma, que fueron transferidos al genoma nuclear de la célula eucariota. Sin embargo, en la actualidad, la transmisión de ADN mitocondrial al nuclear es un evento poco frecuente y todavía menos estudiado.

Con el objetivo de ampliar la información disponible sobre este proceso, especialmente en el contexto tumoral, los investigadores analizaron el genoma completo de ADN extraído de 559 muestras de cáncer primario y 28 líneas celulares, así como ADN obtenido de muestras de tejido normal de los mismos pacientes. Los resultados indican que a pesar de estar separadas por las membranas mitocondrial y nuclear la frecuencia de fusiones entre el material hereditario de la mitocondria y el del núcleo tiene lugar con una frecuencia proporcional a la de las reorganizaciones genómicas. El equipo sugiere que esto es posible si el ADN mitocondrial se libera al citoplasma de la célula cuando las mitocondrias son degradadas. En el caso de las células tumorales, con gran demanda energética la degradación de las mitocondrias podría ser mayor, liberándose así mayor ADN mitocondrial que podría migrar al núcleo en el momento de la división en el que la membrana nuclear se fragmenta para favorecer la separación de los cromosomas hacia las células hijas.

La mayor parte de los eventos de transferencia de ADN mitocondrial al núcleo, sugieren los investigadores, parecen ser casuales, al igual que gran parte de las mutaciones somáticas adquiridas por las células tumorales. Sin embargo, el equipo no excluyen la posibilidad de que algunos de ellos tengan consecuencias funcionales en el cáncer, generando nuevos transcritos de ARNm o alterando los genes nucleares al integrarse en el genoma nuclear.

Los investigadores concluyen que la transmisión de ADN mitocondrial al genoma del núcleo ocurre en las células neoplásicas pero no excluyen la posibilidad de que algunas de las fusiones de ADN producidas que se observan en el cáncer tengan lugar años antes en las células somáticas. En cualquier caso, futuros estudios deberán investigar cómo las barreras físicas entre el ADN mitocondrial y nuclear son pasadas por alto de forma tan efectiva.

Referencia: Ju YS, et al. Frequent somatic transfer of mitochondrial DNA into the nuclear genome of human cancer cells. Genome Res. 2015 May 11.

Representación de una célula animal típica, en la que se observan, entre otros orgánulos múltiples mitocondrias. Imagen: Judith Stoffer, National (Institute of General Medical Sciences, NIGMS).

Representación de una célula animal típica, en la que se observan, entre otros orgánulos múltiples mitocondrias. Imagen: Judith Stoffer, National (Institute of General Medical Sciences, NIGMS).

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1 Response

  1. Julio Costanzo dice:

    Es un tema muy interesante, y acerca de fenómenos antes desconocidos y potencialmente determinantes en la actividad genética tumoral. Gracias.

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