Descubren una "doble vida" de las enzimas metabólicas que servirá para terapias de cáncer

Barcelona, 12 nov. (EFE).- Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona han descubierto que las enzimas metabólicas, que son proteínas claves en las mitocondrias de la célula, tienen una "doble vida" y desempeñan otras funciones en el núcleo de la misma, lo que abre la puerta a nuevas terapias contra el cáncer.

Según ha informado el CRG, este descubrimiento, publicado en dos estudios separados en Nature Communications, desafía los paradigmas de la biología celular.

Durante décadas, los libros de texto de biología han compartimentado las funciones dentro de la célula: las mitocondrias son las fuentes de energía de la célula, el citoplasma es una fábrica de síntesis de proteínas y el núcleo es el almacén de la información genética.

 Sin embargo, la doctora Sara Sdelci y su equipo del CRG han descubierto que las fronteras entre estos compartimentos celulares están menos definidas de lo que se pensaba, pues las enzimas metabólicas (proteínas que catalizan reacciones químicas) no solo operan en las mitocondrias, sino también en el núcleo.

"Las enzimas metabólicas están trabajando fuera de su vecindario habitual. Es como descubrir que tu panadero tiene un segundo trabajo como cervecero en otro barrio. Los dos trabajos comparten alguna habilidad, pero al final realizan tareas completamente distintas para propósitos totalmente diferentes", ha afirmado Sdelci, autora principal de ambos artículos de investigación.

Este "pluriempleo" ha sorprendido a los investigadores, que han constatado además que las funciones secundarias de las enzimas metabólicas en el núcleo son tan críticas como sus funciones metabólicas primarias, en las mitocondrias: "Es una nueva capa de complejidad que no habíamos apreciado antes", ha destacado Sdelci.

En uno de los estudios, la también investigadora Natalia Pardo Lorente se centró en la enzima metabólica MTHFD2, que tradicionalmente se encuentra en las mitocondrias, donde desempeña un papel clave en la síntesis de los componentes básicos de la vida y contribuye al crecimiento celular.

El trabajo de Pardo Lorente revela que MTHFD2 también actúa en el núcleo, donde cumple una función fundamental para garantizar la división celular.

Tal es la importancia de su función que el núcleo depende de vías metabólicas para mantener la integridad y estabilidad del genoma humano.

"Este hallazgo altera fundamentalmente nuestra comprensión de cómo se organizan las células", pues el núcleo ya no es "solo un espacio de almacenamiento pasivo para el ADN, sino que tiene sus propias necesidades y procesos metabólicos", ha señalado la investigadora.

En el segundo estudio, las investigadoras Marta García Cao y Lorena Espinar centraron su atención en el cáncer de mama triple negativo (TNBC, siglas en inglés), el tipo más agresivo que existe.

En general, el daño excesivo en el ADN desencadena un proceso que lleva a la muerte celular, pero el TNBC tiende a acumular daños en el ADN de las células cancerígenas sin consecuencias, lo que lo hace resistente a los tratamientos convencionales.

El estudio ayuda a explicar en parte por qué: la enzima metabólica IMPDH2 se traslada al núcleo de las células TNBC para ayudar en los procesos de reparación del ADN.

"IMPDH2 actúa como un mecánico en el núcleo de la célula, controlando la respuesta al daño del ADN que, de otro modo, mataría a la célula cancerosa", ha explicado García Cao.

Al manipular experimentalmente los niveles de IMPDH2, las investigadoras descubrieron que podían inclinar la balanza contra el cáncer, pues observaron que el aumento de los niveles de IMPDH2 dentro del núcleo sobrecargaba la maquinaria de reparación de las células cancerosas, provocando que estas se autodestruyeran.

La investigación sobre IMPDH2 también exploró su interacción con PARP1, una proteína a la que ya están dirigidos algunos tratamientos contra el cáncer.

"IMPDH2 podría servir como biomarcador para predecir qué tumores responderán a los inhibidores de PARP1", ha explicado García Cao.

Ambos estudios contribuyen a un campo emergente de terapias contra el cáncer que explotan sus vulnerabilidades metabólicas. EFE