Antibióticos: ¿una posible terapia contra la metástasis?
Un estudio del IRB sugiere que bloquear la adaptación metabólica de las células tumorales con antibacterianos frenaría la diseminación del cáncer
BarcelonaPara que un tumor se disemine y dé lugar a una metástasis hace falta que las células cancerosas sobrevivan a condiciones desfavorables, como la carencia de oxígeno y la escasez de nutrientes. La metástasis, que provoca el 90% de las defunciones por cáncer, es un proceso muy exigente en términos energéticos y las células tienen que tener plasticidad y adaptar su producción energética a este entorno que les es nocivo. Hace tiempo que se sabe que estas son capaces de reprogramar su metabolismo para mantener el crecimiento rápido y descontrolado que necesitan para propagarse, pero, ahora, científicos del Institut de Recerca Biomèdica (IRB), en colaboración con el Centro de Investigación del Cáncer de Alemania (DKFZ, en alemán), señalan que la proteína NSUN3 –que se encuentra en la estructura celular que favorece la regulación de la producción de más proteínas, los mitocondrios– tiene un rol clave en esta plasticidad metabólica. En concreto, la enzima NSUN3 es la única responsable de la etiqueta de ARN m5C, una modificación química que es necesaria para que el tumor primario se disemine.
En un estudio publicado este miércoles en la revista Nature, los investigadores sugieren que bloqueando la producción de la proteína NSUN3 en el mitocondrio –y, por lo tanto, de la etiqueta de ARN m5C– se reduce significativamente la aparición de las metástasis. Según plantean en el estudio, esto se puede hacer mediante la inhibición directa de la enzima pero también con el uso de antibióticos de uso común como la doxiciclina o el cloramfenicol, puesto que las membranas de las bacterias y las de los mitocondrios son similares. De hecho, en experimentos han comprobado que el tratamiento con antibacterianos reducía la propagación invasiva de las células cancerosas. Por ejemplo, en modelos animales reducía el número de recaídas en los ganglios linfáticos.
Así, y según los autores del estudio, la proteína NSUN3 se convierte en un objetivo prometedor de fármacos porque, como enzima autónoma, es el único responsable de la formación de m5C y es necesaria para activar la cadena de transporte de electrones y asegurar el consumo energético eficiente de la célula. Esta proteína se forma en los mitocondrios, unas estructuras minúsculas y rodeadas de membrana que se conocen como “la central eléctrica” de todas las células de nuestro cuerpo. El nombre tiene mucho sentido, ya que se encargan de producir la energía. En este contexto, cuando la enzima favorece la modificación de la m5C, se aumenta la síntesis de proteínas y la célula tumoral incrementa la reserva energética, cosa que le permite alimentarse y llevar a cabo procesos exigentes como la metástasis. “Las células que inician la metástasis necesitan ser muy eficientes en el metabolismo de las grasas”, añade Salvador Aznar Benitah, responsable del laboratorio de Células Madre y Cáncer del IRB.
Más estudios a largo plazo
El estudio propone que al inhibir la producción de proteínas en el mitocondrio mediante antibióticos se reduce significativamente la invasión y la diseminación de las células tumorales. “La importancia de las modificaciones del ARN mitocondrial se había estudiado previamente en determinadas enfermedades metabólicas, pero ahora demostramos por primera vez su vínculo directo con la propagación invasiva del cáncer”, afirma la investigadora del DKFZ, Michaela Frye.
Los científicos del IRB Salvador Aznar Benitah y Gloria Pascual han contribuido a revelar que la proteína NSUN3 es clave para la plasticidad metabólica que requieren las células metastásicas para proliferar. En esta membrana mitocondrial se produce la energía y, como se asemeja mucho a la membrana de las bacterias, ciertos antibióticos han demostrado cierta eficacia frenando específicamente la síntesis de proteínas mitocondriales, sin afectar el proceso general de la célula.
Cuando la proteína NSUN3 se apaga, la propagación invasiva de células cancerosas disminuye, según los investigadores. “A pesar de que hacen falta estudios adicionales, este descubrimiento es muy alentador porque abre una nueva vía para el posible tratamiento de las metástasis”, Aznar Benitah. Sin embargo, los investigadores matizan que es necesario seguir explorando los posibles efectos secundarios a largo plazo del bloqueo de la síntesis de proteínas mitocondriales.