Muerto de hambre - El nuevo medicamento inhibe el crecimiento de las células cancerosas
Bloquear la expresión de genes en las mitocondrias de los ratones impide que las células cancerosas crezcan
Un compuesto recientemente desarrollado mata de hambre a las células cancerígenas atacando sus "centrales eléctricas", las llamadas mitocondrias. El nuevo compuesto impide que la información genética de las mitocondrias sea leída. Los investigadores del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento, el Instituto Karolinska de Estocolmo y la Universidad de Gotemburgo informan en su estudio publicado en la revista Nature que este compuesto podría utilizarse como posible medicamento antitumoral en el futuro; no sólo en ratones sino también en pacientes humanos.
Representación de dibujos animados del complejo POLRMT-Inhibidor.
© Hauke S. Hillen, 2020
Las mitocondrias proporcionan a nuestras células la energía y los bloques de construcción celular necesarios para el funcionamiento normal de los tejidos y órganos. Durante mucho tiempo, se asumió que el crecimiento de las células cancerosas era independiente de la función mitocondrial. Sin embargo, este dogma de larga data ha sido desafiado en los últimos años. Especialmente las células madre cancerosas son altamente dependientes del metabolismo mitocondrial. Debido al papel central de las mitocondrias para la función normal de los tejidos, y debido a que los medicamentos que se dirigen a las funciones mitocondriales suelen ser muy tóxicos, hasta ahora se ha demostrado que es difícil dirigirse a las mitocondrias para el tratamiento del cáncer.
Ahora un equipo internacional de investigadores ha encontrado una forma de superar estas dificultades. "Conseguimos establecer un potencial medicamento contra el cáncer que se dirige a la función mitocondrial sin efectos secundarios graves y sin dañar las células sanas", explica Nina Bonekamp, una de las principales autoras del estudio. Las mitocondrias contienen su propio material genético, las moléculas de ADN mitocondrial (mtADN), cuya expresión génica está mediada por un conjunto dedicado de proteínas. Una de estas proteínas es la enzima "ARN mitocondrial polimerasa", abreviada como POLRMT. "Hallazgos anteriores de nuestro grupo han demostrado que las células de rápida proliferación, como las células embrionarias, son muy sensibles a la inhibición de la expresión del mtADN, mientras que los tejidos diferenciados, como el músculo esquelético, pueden tolerar esta condición durante un tiempo sorprendentemente largo. Razonamos que el POLRMT como regulador clave de la expresión del mtADN podría proporcionar un objetivo prometedor", dice Nils-Göran Larsson, jefe del equipo de investigación.
En colaboración con el Lead Discovery Center, una organización de descubrimiento de drogas traslacionales establecida por Max Planck Innovation, el equipo de investigación diseñó un método de prueba de alto rendimiento para identificar un compuesto químico que inhibe el POLRMT. El inhibidor de POLRMT disminuyó fuertemente la viabilidad de las células cancerosas y el crecimiento de tumores en ratones portadores de tumores, pero en general fue bien tolerado por los animales. "Nuestros datos sugieren que básicamente hacemos morir de hambre a las células cancerosas sin grandes efectos secundarios tóxicos, al menos durante cierto tiempo. Esto nos proporciona una ventana potencial de oportunidad para el tratamiento del cáncer", dice Nina Bonekamp. "Otra ventaja de nuestro inhibidor es que sabemos exactamente dónde se une al POLRMT y lo que hace a la proteína. Esto contrasta con algunas otras drogas que incluso se usan en la clínica". Con la ayuda de los laboratorios ACUS en Colonia y el Instituto Max Planck de Química Biofísica en Göttingen, el equipo identificó el sitio de unión química del inhibidor y obtuvo información estructural del complejo POLRMT-Inhibidor.
Bonekamp y Larsson están de acuerdo en que ha sido un viaje apasionante para traducir los hallazgos básicos en una droga potencial. Están muy entusiasmados con las posibilidades que sus hallazgos abren. "Dado el papel central del metabolismo mitocondrial dentro de la célula, estoy seguro de que nuestro inhibidor de la expresión génica mitocondrial puede ser utilizado como una herramienta en una variedad de áreas diferentes", explica Bonekamp. "Por supuesto, es intrigante seguir persiguiendo su potencial como droga anticancerígena, pero también como un compuesto modelo para entender mejor los efectos celulares de la disfunción mitocondrial y las enfermedades mitocondriales".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Nina A. Bonekamp*, Bradley Peter*, Hauke S. Hillen, Andrea Felser et al.; "Small molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription"; Nature, 2020; online 16.12.2020; *Equal first authors
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