Crean una molécula sintética que induce al suicidio a las células cancerígenas

Un equipo de científicos del Howard Hughes Medical Institute, de Estados Unidos, ha conseguido crear en laboratorio una molécula sintética capaz de inducir al suicidio a las células cancerígenas, informa dicho instituto en un comunicado. Los resultados de esta investigación han aparecido publicados en la revista especializada Cancer Cell.

Liderados por Xiaodong Wang, del Centro Médico de la Universidad de Tejas Southwestern, los investigadores desarrollaron una pequeña molécula que imita la actividad de la Smac (segundo activador mitocondrial de las caspasas), una proteína que provoca el suicidio de algunos tipos de células. De esta forma, consiguieron que la molécula artificial convirtiera señales de supervivencia de células enfermas en señales de muerte.

El descubrimiento podría derivar en la creación de compuestos para tratamientos contra el cáncer de pulmón y otros tipos de cáncer, que supondrían un tipo de terapia menos tóxica para las células sanas que la quimioterapia, aseguran los científicos.

El cáncer resiste

En el cuerpo humano, las células defectuosas o que se han convertido en innecesarias durante el crecimiento y el desarrollo son inducidas a suicidarse gracias a un proceso muy equilibrado conocido con el nombre de apoptosis.

Este mecanismo es uno de los principales tipos de muerte celular programada y consiste en un conjunto de reacciones bioquímicas que ocurre en las células, y que provocan su muerte de manera controlada. Las muertes celulares pueden deberse al propio desarrollo de estructuras corporales o, simplemente, a la necesidad de eliminar células que supongan una amenaza para el organismo.

La proteína Smac es una de los principales activadores de la muerte celular y, cuando la maquinaria asesina de células inapropiadas se pone en marcha, es lanzada desde las mitocondrias (centrales energéticas de las células) para la activación de la serie de reacciones que producirán la muerte de las células dañadas o anómalas.

Por desgracia, las células cancerígenas son resistentes a las señales de la proteína Smac, porque son capaces de “detener” el proceso de la apoptosis, según explican los científicos.

Asesinato celular artificial

Wang y sus colegas desarrollaron una pequeña molécula artificial que imita a la proteína Smac, capaz de penetrar en las células y provocar la apoptosis. Estas moléculas miméticas provocan el mismo daño que la proteína que imitan, pero sin necesidad de que haya señal alguna por parte de la mitocondria, por lo que no puede detenerse su efecto.

En estudios previos, Wang y sus colaboradores descubrieron que la molécula desarrollada en laboratorio podía matar a células cancerígenas en cultivos controlados, pero también se percataron de que las células sólo morían cuando la molécula mimética se introducía en dichos cultivos combinada con otro componente de la apoptosis: el factor de necrosis tumoral o TNF, una sustancia química liberada por las células del sistema inmune que interviene en procesos como la inflamacióm, la destrucción articular derivada de la artritis reumatoide, y otras patologías.

El nuevo estudio, sin embargo, constata que un significativo porcentaje de líneas de células cancerígenas que provocan el cáncer de pulmón eran sensibles al tratamiento de la Smac mimética, sin necesidad del TNF. Las pruebas fueron realizadas con células de ratones a los que se había producido un tumor, es decir, en el interior de organismos vivos enfermos, y los resultados fueron alentadores: la Smac artificial consiguió reducir los tumores e incluso, en algunos casos, los hizo desaparecer.

Hileras de células más sensibles

Según explican los científicos en Cancer Cell, por otro lado, una prueba con un panel de 50 líneas de células de cáncer de pulmón humano reveló, sorprendentemente, que un cuarto de estas hileras de células reaccionaban al tratamiento con la Smac mimética solamente, lo que indicó que la señal de la apoptosis se había encendido en estas células.

Según señala Wang en el comunicado del Howard Hughes Medical Institute, los científicos se preguntaron por qué las líneas de células de cáncer de pulmón eran más sensibles a la acción de la Smac mimética, sin necesidad de TNF. Wang afirma que las células cancerígenas eran difíciles de eliminar, pero que las líneas de células parecían sensibles al efecto de la apoptosis.

Los análisis revelaron que esto se debía a que las líneas de células producían su propio TNF, por tanto, estaban ya más predispuestas a ser sensibles a la apoptosis artificial. La paradoja, según Wang, es que las señales del TNF también forman parte de una compleja activación que da a las células una señal de “supervivencia”, ofreciéndoles así una ventaja para el crecimiento. Esta misma señal volvía a las líneas de células sensibles al exterminio artificial.

Nuevas terapias

Los investigadores también descubrieron que las líneas de células de algunos cáncer de mama y de melanoma o cáncer de piel eran sensibles a la acción de la Smac mimética por sí sola. En este caso, explica Wang, la ventaja de supervivencia que aporta el TNF se vuelve un defecto fatal porque la misma vía de supervivencia puede usarse para que la Smac artificial ponga en marcha la apoptosis.

Asimismo, la detección de TNF en líneas de células de cualquier tipo de cáncer ayudaría a los científicos a determinar qué hileras podrían ser sensibles a los tratamientos con la Smac mimética, propiciando el desarrollo de futuras terapias contra el cáncer.

El suicidio celular es una parte integral de la vida. De hecho, la capacidad de la célula de adiestrarse a sí misma para morir es necesaria para un desarrollo normal de los embriones de gran número de organismos. Por ejemplo, la apoptosis permite a los renacuajos convertirse en ranas.

Las investigaciones de Xiaodong Wang y sus colaboradores intentan aprovechar este mecanismo natural para generar nuevos tratamientos, y no sólo contra el cáncer, sino también contra otras enfermedades, como los desórdenes neurológicos. Las enfermedades autoinmunes a veces tienen también su origen en un fallo celular que detiene el proceso de muerte de las células. Por eso, conocer bien el mecanismo y aprender a reproducirlo promete convertirse en una vía de tratamiento efectivo.