Enzima clave TOP3A encontrada como reguladora del truco de supervivencia telomérica del cáncer

**Por qué importa:** Al menos entre el 10 y el 15% de todos los cánceres, en particular el osteosarcoma (~45%) y el glioblastoma (~33%), sobreviven sin telomerasa mediante el uso de ALT — una vía de recombinación homóloga que mantiene los telómeros lo suficientemente largos como para permitir una proliferación ilimitada. A diferencia de los inhibidores de la telomerasa, actualmente no existen fármacos aprobados que actúen sobre ALT, lo que hace que los descubrimientos mecanísticos en esta área sean directamente relevantes para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer.

**Qué se estudió:** Este estudio del NCI investigó el papel de la topoisomerasa IIIα (TOP3A), una enzima de tipo IA normalmente implicada en el desenredado del DNA durante la replicación y en la resolución de las uniones de Holliday, en los telómeros ALT. Los investigadores emplearon microscopía de inmunofluorescencia, ensayos de ligación por proximidad, RNA FISH, FISH de telómeros nativa, western blotting, experimentos de persecución con cicloheximida, análisis del ciclo celular y extensiones de cromosomas en metafase en líneas celulares ALT (U2OS, SAOS2, HU09) comparadas con controles positivos para telomerasa (SJSA-1, HT1080). También utilizaron silenciamiento de TOP3A mediado por siRNA y la sobreexpresión de un mutante autointoxicante de TOP3A (R364W) que genera entrecruzamientos irreversibles DNA-proteína.

**Resultados clave:** TOP3A colocalizó con la proteína shelterina TERF2 en el 93% de las células ALT U2OS, pero estuvo ausente en los telómeros de las células positivas para telomerasa. El silenciamiento de TOP3A desmanteló los cuerpos nucleares PML asociados a ALT (APBs) y redujo el reclutamiento de la helicasa BLM hacia los telómeros. También disminuyó drásticamente las señales de DNA telomérico de cadena sencilla C (ssTeloC) — un sello distintivo de ALT — y los focos de RNA TERRA en los telómeros, sin reducir la transcripción de TERRA, lo que indica un defecto de reclutamiento y no de expresión. El western blotting y los experimentos de persecución con cicloheximida mostraron que la pérdida de TOP3A desestabilizó selectivamente los componentes de shelterina (TERF2, TERF1, POT1) y los miembros del complejo BTRR (BLM, RMI1) de forma específica en células ALT. Las extensiones cromosómicas revelaron telómeros frágiles, difusos y de brillo excesivo tras el agotamiento de TOP3A. De forma crítica, la introducción del mutante tóxico R364W de TOP3A, que forma entrecruzamientos DNA-proteína, alteró de manera similar los focos de TERRA y redujo los niveles de TERF2, lo que sugiere que atrapar TOP3A en el DNA resulta tan perjudicial para los telómeros ALT como eliminarlo por completo.

**Implicaciones:** TOP3A parece resolver intermediarios complejos de DNA — uniones de Holliday, extensiones de D-loop, superenrollamientos hipernegatives — generados durante la replicación inducida por roturas asociada a ALT. Dado que su función telomérica es específica de ALT y prescindible en células positivas para telomerasa, representa una diana farmacológica atractiva con una ventana terapéutica potencialmente favorable. El concepto del mutante autointoxicante R364W sugiere además que moléculas pequeñas capaces de atrapar a TOP3A como un complejo de escisión podrían matar selectivamente los cánceres ALT.

**Advertencias:** Todos los experimentos se realizaron en líneas celulares; se requiere validación in vivo en modelos animales. El mecanismo molecular por el cual TOP3A estabiliza los niveles de proteínas shelterinas (ya sea mediante interacción directa, protección frente a la degradación proteasomal u otra vía) aún no ha sido completamente dilucidado. Tampoco está claro si el papel de TOP3A en ALT se extiende a todos los subtipos de cáncer ALT más allá de las líneas derivadas de osteosarcoma.