E11 Ciclo celular y control de proliferación

Tópico

Una célula individual, o una población de células que comparten el mismo material genético, avanza a través del ciclo de división celular siguiendo mecanismos de control que, en un tejido normal, mantienen la proliferación celular en equilibrio con la muerte celular.

Ese equilibrio se rompe cuando la célula pierde, de forma secuencial, alguno de esos mecanismos de control: puede perderlo porque se activan genes que impulsan la proliferación de forma anómala (oncogenes activados), porque se inactivan los genes que normalmente frenan esa proliferación (supresores tumorales inactivados), o porque aparecen defectos en la manera en que la célula repara su propio material genético. Cuando esta pérdida de mecanismos de control se acumula, la célula termina proliferando de forma autónoma, sin responder ya a las señales que antes regulaban su división, y esa proliferación autónoma es lo que define al cáncer.

La pregunta física central detrás de esta proliferación autónoma es bajo qué condiciones el número de células empieza a aumentar de forma sostenida e irreversible, en vez de mantenerse en equilibrio como ocurre en un tejido normal.

La respuesta a esa pregunta involucra tres sistemas que están acoplados entre sí dentro de la célula: la maquinaria del ciclo celular, un conjunto de proteínas que impulsan el avance de la célula de una fase del ciclo de división a la siguiente, junto con sus propios inhibidores, que frenan ese avance cuando hace falta; los puntos de control que vigilan la integridad del material genético, un conjunto de genes y proteínas que detectan daño en el material genético y detienen el ciclo de división hasta que ese daño se repare; y el sistema de reparación del material genético, que incluye distintos mecanismos —uno que une directamente los extremos de un corte, de forma rápida pero menos precisa; otro que repara ese mismo tipo de corte de forma mucho más precisa, usando como molde una copia intacta del material genético; y un tercero que corrige errores puntuales que quedan mal emparejados después de que la célula copia su material genético.

La oncogénesis, es decir, el origen del cáncer dentro de esa célula, no es la falla de uno solo de estos tres sistemas acoplados, sino la ruptura coordinada de los tres al mismo tiempo: solo cuando fallan a la vez la maquinaria del ciclo celular, los puntos de control que vigilan el material genético, y el sistema de reparación del material genético, la célula deja de responder a los mecanismos de control que normalmente mantienen su proliferación en equilibrio, y el número de células empieza a crecer de forma sostenida e irreversible.

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