Entrevista a Dr. Oscar Cerda: Núcleo Milenio MINICAD: Desentrañando la participación de las interacciones proteína-proteína asociadas a canales iónicos en estados fisiopatológicos

En el Núcleo Milenio de Enfermedades Asociadas a Canales Iónicos (MiNICAD), se ha demostrado el importante rol de una proteína en la regulación de la actividad de un canal iónico vinculado con procesos de migración celular.

Este centro, que reúne a más de 89 colaboradores, entre académicos, estudiantes y personal administrativo, es parte de la Iniciativa Científica Milenio, programa de incentivo a la investigación asociativa que se encuentra bajo el alero de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, parte del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación del Gobierno de Chile.

MiNICAD es dirigido por el Dr. Oscar Cerda, Ingeniero en Biotecnología Molecular y Doctor en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Chile. Actualmente, es Profesor Asociado del Programa de Biología Celular y Molecular del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la misma casa de estudios.

“Durante sus casi 3 años de funcionamiento, MiNICAD ha producido 56 artículos científicos, los cuales han sido publicados en revistas de alto impacto. Por otro lado, el centro ya ha formado a decenas de jóvenes en los campos de la Biología Celular y Molecular, Electrofisiología, Biofísica, Bioquímica y Bioinformática. Además, las y los investigadoras e investigadores del Núcleo pertenecen a las más prestigiosas universidades del país, distribuidas en 3 diferentes regiones. Esto ha permitido una efectiva descentralización del conocimiento y la formación de redes de colaboración”, comentó el Dr. Oscar Cerda.

TRPM4 Y KCTD5

En su laboratorio se estudian las bases celulares y moleculares de fisiopatologías como el cáncer de mama y melanoma, y de procesos fisiológicos como la reparación tisular. Estos conocimientos son obtenidos a partir del estudio de la acción biológica que tiene una familia específica de canales iónicos -proteínas de transmembrana que permiten el flujo de iones entre el medio intra y extracelular y viceversa- en el organismo. La familia en particular de canales iónicos que estudian los científicos de MiNICAD, se nombra bajo el acrónimo: TRP (Transient Receptor Potential).

“Enfocar nuestra investigación en los canales TRP nos ha permitido profundizar en sus funciones, comprendiendo sus estructuras y además generando asociaciones que permiten visualizar las interacciones -a nivel molecular- de estas estructuras de naturaleza proteica, manteniendo implicación en procesos de migración celular, cáncer y reparación de heridas, por ejemplo”, señala el Dr. Cerda.

Hallazgos

Recientemente el equipo del Dr. Cerda, en colaboración con los Dres. Diego Varela, Mónica Cáceres, Wendy González, Ariela Vergara y Horacio Poblete, todos ellos investigadores del Núcleo Milenio MiNICAD, y también otros científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, Universidad de Talca, Universidad de Aysén, Instituto de Neurociencia Biomédica, Centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo, Núcleo Milenio de la Materia Activa y la Universidad de California Davis, descubrieron una proteína que regula la actividad del canal iónico TRPM4, en la que se especializa el Dr. Cerda. “Este canal (TRPM4) permea cationes como sodio y potasio de manera no selectiva y se activa por el ion calcio (Ca2+)”, explica el académico.

El artículo “KCTD5, a novel TRPM4‐regulatory protein required for cell migration as a new predictor for breast cancer prognosis”, fue publicado en la prestigiosa revista de la Federación de Sociedades Científicas para Biología Experimental, FASEB Journal. En la investigación, los científicos y científicas, comprobaron que la proteína bajo las iniciales de “KCTD5” (Potassium Channel Tetramerization Domain Containing 5), regula la actividad del canal TRPM4 en procesos de migración celular.

A partir de experimentos de proteómica, se identificó que KCTD5 interacciona con este canal, regulando su sensibilidad a Ca2+. Así, KCTD5 es un nuevo regulador positivo de TRPM4, lo que cobra especial importancia en patologías relacionadas a la actividad alterada de este canal. En este contexto, el grupo de trabajo demostró que esta interacción regula la migración celular usando modelos in vitro e in vivo. Además, demostraron que ambas proteínas interaccionan en células de cáncer de mama y que la expresión de ellas se correlaciona con el desarrollo de la enfermedad en muestras de pacientes, por lo que el hallazgo además serviría como una herramienta predictiva de cáncer de mama de tipo triple negativo. “Nosotros veníamos trabajando en la interacción KCTD5-TRPM4 hace algún tiempo, y si bien teníamos conocimiento que una de ellas (KCTD5) intercede en la regulación de la otra (TRPM4), poder comprobarlo y publicarlo es algo muy gratificante”, acota.

Todo es preliminar

Uno de los sellos de los laboratorios de MiNICAD es la cautela en los resultados que arrojan las investigaciones, por este motivo, el Dr. Oscar Cerda enfatiza que todos los datos entregados gracias a este artículo son preliminares y corresponden a un tipo específico de cáncer de mama. De igual manera, el modelo predictivo que se podría desarrollar mediante la utilización de KCTD5 en interacción con el canal TRPM4.

“Si bien en la actualidad es común y simple decir que a partir de un nuevo hallazgo científico se ha encontrado una cura o un nuevo diagnóstico, debemos ser muy cuidadosos. Estos datos abren nuevas avenidas a posibles métodos de diagnóstico y tratamiento para el cáncer de mama, especialmente del tipo triple negativo que es el de peor pronóstico. Sin embargo, aún es necesario expandir el estudio en cuanto al número de pacientes estudiados y, por cierto, profundizar en los mecanismos dependientes de la actividad de estas proteínas en conjunto. Una vez que logremos avanzar en ello, eventualmente podremos sacar conclusiones relativas al poder diagnóstico de la coincidencia del incremento de la expresión de estas proteínas y su potencial terapéutico”, finaliza.

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