EL DESCUBRIMIENTO DE LOS PROTO-ONCOGENES

Introducción

Mediante el análisis genético del RSV (virus del sarcoma aviar) se determinó que el primer oncogén vírico (src) era un gen responsable de la transformación celular pero que no se requería para la replicación del virus. El hecho de que algunos retrovirus altamente oncogénicos se originaran a partir de los tumores de animales infectados hizo que se propusiera la hipótesis de que los oncogenes retro-víricos procedían de genes similares que se encontraban en las células hospedadoras. El hecho de que, mediante la técnica de hibridación de ácidos nucleicos, se encontraran secuencias de ADN similares a las de los retrovirus en las células normales de varias especies, reafirmaba esta hipótesis. Sin embargo, no estaba claro si estas secuencias eran similares a los oncogenes retro-víricos o a los genes necesarios para la replicación.

Los científicos Harold Varmus, J. Michael Bishop y Cols, resolvieron este dilema aprovechando la caracterización genética del oncogén src.

J. Michael Bishop

Concretamente, Peter Vogt ya había aislado mutantes de transformación defectuosa del RSV que tenían deleciones  cerca de 1,5 Kilobases (Kb) que correspondían a casi todo o a todo el gen src. Stehelin y Cols, prepararon una sonda de ADNc para secuencias específicas de src. La utilización de esta sonda en experimentos de hibridación  de ácidos nucleicos les permitió demostrar de manera definitiva que las células normales contienen secuencias de ADN similares a src.

Experimento

En primer lugar, se utilizó la transcriptasa inversa para sintetizar una sonda de ADNc radiactivo, constituído por cortos fragmentos de ADN monocatenario complementarios al ARN genómico del RSV. Esta sonda se hibridó a un exceso de ARN purificado a partir de un mutante de deleción de transformación defectuosa. Los fragmentos de ADNc que eran complementarios a los genes virales de la replicación se hibridaron al ARN del RSV de transformación defectuosa, formándose moléculas de heterodúplex  ARN-ADN. Por el contrario los fragmentos de ADNc que eran complementarios a src no se hibridaron y permanecieron como una única cadena. Entonces se aisló este ADN monocatenario para generar una sonda específica de la secuencia oncogénica  src. Tal y como se había predicho a través del tamaño de las deleciones en los mutantes de transformación defectuosa de RSV, la sonda específica de src era homóloga a un fragmento de cerca de 1,5 Kb del ARN de RSV.

Harold E. Varmus

A continuación, el ADNc de src radiactivo se utilizó como una sonda de hibridación para detectar secuencias  de ADN similares en células de ave normales. De manera sorprendente, el ADNc de src se hibridó con el ADN de pollos normales así como con el ADN de otras especies de aves. De esta manera, estos experimentos demostraron que las células normales contenían secuencias de ADN que estaban íntimamente relacionadas con el oncogén src, lo que apoyaba la hipótesis de que los oncogenes retro-víricos se originaban a partir de genes celulares que se incorporaban al genoma del virus.

Impacto

El artículo de Stehelin y Cols, publicado en 1976 finalizaba proponiendo la posibilidad de que “las secuencias celulares src intervengan en la regulación del desarrollo y del crecimiento de las células normales, o en la transformación del comportamiento celular debido a agentes físicos, químicos o virales”. Esta propuesta ha sido confirmada, y el descubrimiento de las secuencias celulares src abrió las puertas a la comprensión de la regulación de la proliferación de las células normales y de la base molecular del cáncer humano. Los estudios de las proteínas oncogénicas y proto-oncogénicas, incluyendo la propia src, han resultado ser fundamentales para desentrañar las vías de señalización que controlan la proliferación y diferenciación de las células normales. El descubrimiento del proto-oncogén src sugería aún más que los tumores no inducidos por virus se podían generar debido a mutaciones en genes celulares similares, lo que condujo directamente al descubrimiento de los oncogenes en los tumores humanos.

Los resultados de Varmus, Bishop y Cols, supusieron la unificación de los estudios sobre los virus tumorales, sobre las células normales y sobre los tumores no inducidos por virus; esto implica que han afectado a prácticamente todos los aspectos de la investigación sobre el cáncer y sobre la regulación celular.

Hay que mencionar que los hallazgos realizados en esta investigación les valieron el premio Nobel de Medicina en 1989 por su descubrimiento del origen celular de los oncogenes retrovirales.

FUENTE: Harold E. Varmus, J. Michael Bishop et al; “The Celular Origin of Retroviral Oncogenes”; Nature vol 260, 1976 págs 170-173.