Nuevo enfoque para combatir el cáncer: una trampa energética para las células tumorales
Los hallazgos podrían allanar el camino a nuevas terapias muy específicas que ataquen los puntos débiles del metabolismo del cáncer sin afectar a las células sanas
La glucólisis es una importante vía de degradación de azúcares de la que dependen sobre todo las células cancerosas. Científicos del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) han demostrado que las células de cáncer de hígado de ratones y humanos dependen de una enzima clave de la glucólisis, la aldolasa A. Cuando se desactiva, la glucólisis pasa de ser un proceso de producción de energía a otro de consumo. Esto conduce a una deficiencia energética masiva de la que la célula no puede escapar cambiando a otras vías metabólicas y, en última instancia, a la ralentización del crecimiento tumoral en ratones.
La glucólisis es una vía metabólica central por la que las células obtienen energía a partir del azúcar. Durante mucho tiempo se pensó que las células cancerosas, en particular, dependían de la energía obtenida a través de la glucólisis, un fenómeno conocido como "efecto Warburg". Hoy sabemos que las células cancerosas pueden utilizar las fuentes de energía con más flexibilidad de lo que se pensaba. Incluso cuando la glucólisis está bloqueada, sobreviven obteniendo su energía a través de la cadena respiratoria.
Por eso resultan tan sorprendentes los resultados publicados por Almut Schulze y sus colegas del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ): cuando los investigadores bloquearon la enzima aldolasa A, que cataliza un paso importante en la glucólisis, las células cancerosas del hígado experimentaron "estrés energético" y cesaron su actividad de división. El equipo lo demostró tanto en células de cáncer de hígado de ratón como en varias líneas celulares de cáncer humano.
Sin embargo, cuando los investigadores bloquearon un paso "anterior" en la glucólisis, la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa, esto no tuvo ningún efecto sobre el crecimiento de las células cancerosas. "La enzima glucolítica aldolasa es esencial para las células cancerosas del hígado, aunque la propia vía glucolítica es aparentemente prescindible", afirma la experta en metabolismo Almut Schulze, resumiendo los hallazgos.
A primera vista, el resultado parece sorprendente, ya que el bloqueo enzimático inhibe la vía de degradación del azúcar en ambos casos. Sin embargo, una mirada más atenta a los pasos bioquímicos de la glucólisis aporta claridad: la ruta metabólica, que implica muchas reacciones, se divide en dos partes. En primer lugar, la célula tiene que invertir energía para generar el intermediario altamente energético fructosa-bifosfato.
Energía en una trampa
Aquí es donde entra en juego la aldolasa A. Si se desactiva, la fructosa-bifosfato se acumula en la célula y la energía que contiene permanece sin utilizar, atrapada. La célula no puede cosechar el beneficio energético de los pasos que seguirían normalmente. La glucólisis ha pasado de ser un proceso de producción de energía a ser un proceso de consumo de energía. Es más, la falta de energía estimula aún más la producción de bisfosfato de fructosa, creando un círculo vicioso.
Tarde o temprano, el consumo de energía supera a la producción. En las células de cáncer de hígado, esto da lugar a un déficit energético masivo, se detiene el ciclo celular y se inhibe el crecimiento del tumor. El equipo también lo demostró en ratones con cáncer de hígado: si se desactivaba genéticamente la Aldolasa A de los animales, se reducía el crecimiento del cáncer y los ratones sobrevivían mucho más tiempo.
"Al desactivar la Aldolasa A, podemos superar la plasticidad metabólica de las células cancerosas. No sólo bloqueamos la producción de energía a través de la glucólisis, sino que también impedimos que la célula cambie a otras vías metabólicas, porque la energía queda atrapada en la fructosa bifosfato. Por tanto, la inhibición selectiva de la aldolasa A podría ser una estrategia prometedora para combatir las células cancerosas", afirma Marteinn Snaebjornsson, del DKFZ y primer autor de la publicación. Sin embargo, el único inhibidor de la aldolasa A disponible en la actualidad sólo se ha probado experimentalmente y no está aprobado como fármaco. El equipo de Heidelberg está probando ahora la sustancia para determinar su potencial en la terapia del cáncer.
Es importante señalar que incluso una ligera reducción de la actividad de la aldolasa A podría bastar para llevar a las células cancerosas a la trampa energética. "Las células normales deberían tolerarlo porque absorben cantidades menores de glucosa y producen menos fructosa bifosfato, rica en energía. El 'efecto Warburg' es, por tanto, un punto débil de las células cancerosas que las hace más sensibles al bloqueo de la Aldolasa A", afirma Schulze, que dirigió el estudio.
Los resultados muestran cómo un conocimiento más profundo del metabolismo tumoral puede permitir enfoques innovadores del tratamiento del cáncer. Estos descubrimientos podrían allanar el camino a nuevas terapias muy específicas que ataquen los puntos débiles del metabolismo del cáncer sin afectar a las células sanas.
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
Marteinn T. Snaebjornsson, Philipp Poeller, Daria Komkova, Florian Röhrig, Lisa Schlicker, ... Ramona Rudalska, Jessica D. Schwarz, Elmar Wolf, Daniel Dauch, Ralf Steuer, Almut Schulze; "Targeting aldolase A in hepatocellular carcinoma leads to imbalanced glycolysis and energy stress due to uncontrolled FBP accumulation"; Nature Metabolism, 2025-1-20
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