Nuevas ideas sobre cómo las células cancerosas estimulan 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 largamente buscada entre cómo las células cancerosas usan el azúcar glucosa paragenerar energía, la vía de Warburg, y el crecimiento del cáncer. 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 Naturaleza .
"En la década de 1920, Otto Warburg y sus colegas descubrieron que las células cancerosas consumen mayores cantidades de glucosa que las células normales", dijo el autor principal, el Dr. Bert O'Malley, presidente y profesor de biología molecular y celular, Thomas C. Thompson Presidenteen 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 dos vías. Una de ellas tiene lugar en las mitocondrias, estructuras productoras de energía dentro de las células, y produce significativamente más energía - ATP - que la segunda vía, llamada fermentación.Las células normales utilizan principalmente el camino en las mitocondrias, pero alrededor del 80 por ciento de las células cancerosas parecen haber renovado su metabolismo para generar preferentemente energía 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 produzca menos ATP que otra vía disponible?", Dijo O'Malley ".¿Cuál sería la ventaja para las células cancerosas de utilizar la vía de Warburg? Nuestro estudio arroja nueva luz sobre este misterio ".
La vía de Warburg - conexión de cáncer
El laboratorio de O'Malley identificó hace años SRC-3, una proteína que es un regulador importante de la expresión génica. SRC-3 está sobreproducido en la mayoría de las células cancerosas y esto lo transforma en un oncogén; puede activar genes involucrados en anormalidadescrecimiento, invasión, metástasis y resistencia a los medicamentos contra el cáncer. Si las células cancerosas modifican el SRC-3, por ejemplo, al agregarle un grupo químico de fosfato, entonces el SRC-3 se vuelve hiperactivo, un sello distintivo de muchos tumores.
"Realizamos una búsqueda imparcial para identificar enzimas que agregan grupos fosfato que pueden mejorar la actividad de SRC-3", dijo el primer autor, el Dr. Subhamoy Dasgupta, que era un aprendiz y un profesorado junior mientras trabajaba en este proyectoen el laboratorio O'Malley y actualmente es profesor asistente de biología del estrés celular en el Centro Integral de Cáncer Roswell Park.
"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 conocido por su capacidad de agregar solo grupos fosfato a azúcares en la vía de Warburg. Nadie había tenidose describió anteriormente que esta enzima también podría agregar grupos fosfato a las proteínas ", dijo Dasgupta.
"Cuando PFKFB4 agrega un grupo fosfato al SRC-3, también lo transforma en un potente impulsor del cáncer de seno y otros tipos de cáncer", dijo O'Malley.
"Estoy muy entusiasmado con nuestros hallazgos con respecto a 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 la metástasis de la mamacáncer. Además, la modificación de SRC-3, por lo que no puede recibir un grupo fosfato, también da como resultado el control del tumor ".
Estos y otros hallazgos permitieron a los investigadores conectar por primera vez la vía de Warburg para el crecimiento del cáncer. PFKFB4, una enzima involucrada en la vía de Warburg, también puede modificar SRC-3, un potente impulsor del crecimiento del cáncer. Ausencia dePFKFB4 o SRC-3, o la presencia de una forma SRC-3 que no puede ser modificada por PFKFB4, elimina la recurrencia y la metástasis.
"Una de las cosas más interesantes para mí es que hemos resuelto parte de este misterio de casi 100 años", dijo O'Malley. "Además, nuestros hallazgos nos dan más puntos potenciales de intervención para futuras terapias. Esto esimportante porque la recurrencia del cáncer de seno y la metástasis son problemas clínicamente desafiantes ".
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Materiales proporcionados por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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