A medida que las células con tendencia al cáncer descomponen los alimentos para obtener energía, alcanzan una bifurcación en el camino: pueden continuar la producción de energía como células sanas o cambiar al perfil de producción de energía de las células cancerosas. En un nuevo estudio en eldiario Biología celular natural , los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison trazan los eventos moleculares que dirigen el metabolismo energético de las células por el camino canceroso.
Los resultados podrían conducir a formas de interrumpir el proceso.
"Las células cancerosas a menudo cambian su utilización de nutrientes y producción de energía, por lo que se están haciendo muchos esfuerzos para desarrollar inhibidores de drogas del metabolismo de las células cancerosas para matarlos de hambre", dice el autor principal Wei Xu, el profesor de investigación del cáncer Marian A. MesserschmidtUW Carbone Cancer Center y McArdle Laboratory for Cancer Research. "Hemos descubierto que inhibir una modificación química de una proteína del metabolismo asociada al cáncer es suficiente para inhibir la naturaleza agresiva de las células cancerosas".
Los biólogos del cáncer han identificado casi una docena de "características distintivas del cáncer" o cambios a gran escala que envían una célula precancerosa sobre el punto de inflexión para convertirse en cancerosa. Una característica distintiva del cáncer es la pérdida del metabolismo energético regulado adecuadamente, un procesoconocido como el "efecto Warburg" por el premio Nobel, Otto Warburg, quien lo identificó.
Otras características distintivas del cáncer incluyen la activación continua de las vías de crecimiento, la incapacidad de responder a las señales que frenan el crecimiento celular y una ganancia de invasión y propagación a órganos distantes.
"Mi laboratorio estudia una proteína, CARM1, que se asocia con peores resultados en pacientes con cáncer de mama, aunque también se ha encontrado expresada en muchos otros tipos de cáncer", dice Xu. "CARM1 modifica químicamente sus proteínas objetivo para alterar su función", y al hacerlo directamente conduce a la activación de varias características del cáncer ".
En el estudio, Xu y sus colegas encontraron que la proteína CARM1 modifica una proteína del metabolismo celular, PKM2, y cambia su función. Esto impulsa el efecto Warburg, activando un sello distintivo del cáncer. Hace casi una década, los investigadores descubrieron que la PKM2 se expresabaa niveles altos en las células cancerosas, pero no se sabía cómo estos niveles se traducían en cánceres más agresivos.
Entonces, Xu y sus colegas realizaron un ensayo de interacción de proteínas en una línea celular de cáncer de mama y descubrieron que CARM1 interactúa y modifica químicamente PKM2.
También evaluaron si las modificaciones de PKM2 dirigidas por CARM1 podrían ser responsables de dirigir las células hacia una vía cancerosa. Al diseñar las células para expresar PKM2 "normal" o una forma mutada que no era modificable, los investigadores descubrieron que PKM2 parece ser elEl factor decisivo para elegir la dirección que toma el metabolismo celular en esa bifurcación en el camino: la PKM2 modificada por CARM1 desplazó las células hacia la ruta del metabolismo de las células cancerosas, mientras que las células con PKM2 que no pudieron modificarse tomaron la ruta metabólica asociada con las células no cancerosas.
Con una imagen más clara de cómo las células cancerosas cambian su metabolismo, los investigadores luego utilizaron un modelo de ratón de cáncer de mama y un fármaco de la competencia que evita que CARM1 modifique efectivamente PKM2 para probar lo que sucedería.
"Cuando bloqueamos la modificación de PKM2 por CARM1, el equilibrio de energía metabólica en las células cancerosas se invierte, y vemos una disminución del crecimiento celular y el potencial de propagación celular", dice Xu. "Este estudio, entonces, identifica otro objetivo terapéutico para ayudarrevertir varias características del cáncer "
Además de enfocarse en la modificación de PKM2 por CARM1, el laboratorio de Xu está investigando cómo CARM1 reconoce todas sus proteínas objetivo, con el objetivo de interrumpir esas modificaciones de proteínas para provocar cánceres agresivos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Sarah Perdue. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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