La 'adicción' de las células tumorales a la glucosa, una vía para atacar el cáncer
Investigadores españoles confirman que el bloqueo energético de los cánceres podría potenciar el efecto antitumoral de los taxanos, como el taxol, u otros agentes antitumorales
Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha aprovechado la necesidad de glucosa de las células tumorales para mejorar los tratamientos tumorales. Desde hace tiempo se sabe que las células del cáncer se vuelven adictas a la glucosa, que utilizan como fuente de energía habitual para crecer y desarrollarse ; sin embargo, a pesar de que esta observación se hizo hace ya más de nueve décadas, a día de hoy no hay ninguna estrategia terapéutica que aproveche de forma eficaz esta necesidad energética especial. El planteamiento inicial parece sencillo: una falta de glucosa podría inducir la muerte de las células tumorales de manera específica.
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Ahora, los investigadores del CNIO, dirigidos por Marcos Malumbres, han demostrado que el bloqueo de la glicólisis, un mecanismo molecular que permite extraer la energía de la glucosa, es especialmente dañino en la división de las células tumorales , y que una actuación específica sobre esta particularidad energética podría ser efectiva para el tratamiento del cáncer en combinación con agentes quimioterapéuticos como el taxol.
Sin control
Una de las características de las células cancerígenas es su capacidad de dividirse de manera incontrolada y casi ilimitada. «Existen múltiples agentes terapéuticos, como el taxol, que evitan precisamente la división de las células tumorales a través de la parada en mitosis, un proceso especialmente delicado de la división celular», indica María Salazar Roa, investigadora del CNIO y codirectora del estudio.
Una de las preguntas que se plantean los investigadores de este trabajo es cómo las células tumorales obtienen la energía para mantener su alto ritmo de división. Mediante técnicas de biología molecular y bioquímica, los autores describen que las proteínas AMPK y PFKFB3 se activan especialmente durante la mitosis para dirigir el metabolismo celular hacia la glicólisis. «Estas proteínas detectan daños producidos en las mitocondrias , habituales motores energéticos de las células, en respuesta a la división celular y provocan que la energía dependa sobretodo de la glucosa», aclara Elena Doménech, primera firmante del artículo.
Células 'golosas'
Los investigadores también analizaron las necesidades de glucosa de las células tumorales tratadas con taxol, y por ende, paradas en mitosis. «Vemos que los tratamientos como el taxol incrementan todavía más las necesidades de glucosa de las células tumorales que cuando no hay tratamiento», dice Salazar.
Partiendo de la base de que las células tumorales necesitan más glucosa cuando están tratadas con taxol, la inhibición de la glicólisis debería de potenciar el efecto anticancerígeno de los fármacos antimitóticos. De alguna forma, sería como forzar la máquina a necesitar más glucosa, y a la vez impedir que la utilicen ; así, las células tumorales morirían de inanición al no poder obtener energía para hacer sus funciones vitales.
Cáncer de mama
Los autores utilizaron modelos celulares de cáncer de mama y ratones, donde mostraron que efectivamente los fármacos como el taxol son más eficientes cuando se elimina la capacidad de las células de metabolizar la glucosa mediante inhibidores de PFKFB3. «Se ha discutido frecuentemente el valor terapéutico de inhibir PFKFB3 aunque no se había propuesto todavía un escenario celular adecuado para su uso clínico. Nuestros resultados sugieren que los inhibidores de PFKFB3 pueden ser muy eficientes en combinación con fármacos antimitóticos», explica Malumbres.
Los tratamientos como el taxol incrementan todavía más las necesidades de glucosa de las células tumorales que cuando no hay tratamiento
El taxol representa una de las mayores revoluciones en la historia de la quimioterapia de los últimos 25 años. En la actualidad, otros taxanos como el paclitaxel y el docetaxel forman parte del tratamiento estándar en algunos cánceres como pulmón, mama y ovario. Otros fármacos antimitóticos son los alcaloides derivados de la Vinca (Catharanthus roseus), como la vinblastina, la vincristina y la vinorelbina, ampliamente utilizados en leucemias, linfomas y melanoma. El futuro, apunta el equipo del CNIO, se dirige a definir aquellos grupos de pacientes con estos u otros tumores en los que potenciar el efecto de los agentes antimitóticos mediante el bloqueo energético del tumor.
En el trabajo, que se publica en « Nature Cell Biology », han participado investigadores del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), del IRB Barcelona , de la Universidad Complutense de Madrid , de la de Santiago de Compostela , y de la Universidad de Boston (EE.UU.).
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