Nuevos conocimientos sobre cómo las células cancerígenas impulsan su crecimiento están abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento del cáncer.

Un equipo de investigadores de Baylor College of Medicine y Roswell Park Comprehensive Cancer Center ha identificado una conexión buscada hace mucho tiempo entre cómo las células cancerosas usan la glucosa para generar energía, “la vía de Warburg”, y el crecimiento del cancer.

Descubrieron que PFKFB4, una enzima en la vía de Warburg, puede activar SRC-3, un potente impulsor del cáncer de mama.

El estudio aparece en la revista Nature.

"En la década de 1920, Otto Warburg y sus colegas descubrieron que las células cancerosas consumen cantidades mayores de glucosa que las células normales", dijo el autor principal Dr. Bert O'Malley, presidente y profesor de biología molecular y celular, Thomas C. Thompson director en Biología Celular y director asociado de investigación básica en el Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center.

Para generar energía a partir de la glucosa, las células pueden usar una de las dos vías.

Una de las vias tiene lugar en las mitocondrias, las estructuras productoras de energía dentro de las células, y produce significativamente más energía - ATP - que la segunda vía, llamada fermentación.

Las células normales generalmente usan la ruta en las mitocondrias, pero aproximadamente el 80 por ciento de las células cancerosas parecen haber mejorado su metabolismo para generar energía de manera preferencial a través de la fermentación.

Este fenómeno se conoce como el efecto Warburg.

"Esto ha sido un misterio durante bastante tiempo. ¿Por qué las células cancerosas, que necesitan grandes cantidades de energía para sostener su crecimiento, prefieren usar una vía que produce menos ATP que otra vía disponible?" O'Malley dijo. "¿Cuál sería la ventaja de que las células cancerosas usen la vía de Warburg? Nuestro estudio arroja nueva luz sobre este misterio".

El laboratorio O'Malley identificó hace años SRC-3, una proteína que es un importante regulador de la expresión genética.

SRC-3 se produce en exceso en la mayoría de las células cancerosas y esto lo transforma en un oncogen; puede activar genes implicados en crecimiento anormal, invasión, metástasis y resistencia a medicamentos contra el cancer.

Si las células cancerosas modifican SRC-3, por ejemplo, al agregarle un grupo químico de fosfato, entonces SRC-3 se vuelve hiperactivo, un sello distintivo de muchos tumores.

"Llevamos a cabo una búsqueda imparcial para identificar las enzimas que agregan grupos de fosfato que pueden mejorar la actividad de SRC-3", dijo el primer autor, el Dr. Subhamoy Dasgupta, que era un aprendiz y profesor junior mientras estaba trabajando en este proyecto en el O'Malley lab y actualmente es profesor asistente de biología del estrés celular en Roswell Park Comprehensive Cancer Center.

"Nos sorprendió identificar una enzima llamada PFKFB4 como uno de los reguladores más dominantes de la proteína SRC-3. Esto fue inesperado porque PFKFB4 era bien conocido por su capacidad de agregar solo grupos fosfato a los azúcares en la vía de Warburg. Nadie había descrito antes que esta enzima también podría agregar grupos fosfato a las proteínas ", dijo Dasgupta.

"Cuando PFKFB4 agrega un grupo fosfato a SRC-3, lo transforma en un potente impulsor del cáncer de mama y también otros cánceres ", dijo O'Malley.

"Estoy muy entusiasmado con nuestros hallazgos sobre la progresión del tumor de mama en modelos de ratón", dijo Dasgupta. "Nuestros datos muestran que al eliminar PFKFB4 o SRC-3 de los tumores, podemos eliminar casi por completo la recurrencia y metástasis del cáncer de mama. Además, la modificación de SRC-3, por lo que no puede recibir un grupo fosfato, también da como resultado control del tumor ".

Estos y otros hallazgos permitieron a los investigadores conectar por primera vez la vía de Warburg con el crecimiento del cáncer. PFKFB4, una enzima involucrada en la vía de Warburg, también es capaz de modificar SRC-3, un potente impulsor del crecimiento del cancer.

La ausencia de PFKFB4 o SRC-3, o la presencia de una forma de SRC-3 que no puede ser modificada por PFKFB4, elimina la recurrencia y la metastasis.

"Una de las cosas más interesantes para mí es que hemos resuelto parte de este misterio de hace casi 100 años", dijo O'Malley. "Además, nuestros hallazgos nos dan más puntos de intervención potenciales para terapias futuras. Esto es importante porque la recurrencia del cáncer de mama y la metástasis son problemas clínicamente desafiantes".

Fuente: Baylor College of Medicine