Los científicos descubren en la levadura de cerveza una posible vía para matar de hambre al cáncer
El descubrimiento de una sorprendente forma en que la levadura utilizada para fabricar cerveza puede sobrevivir a la inanición podría abrir la puerta a nuevos tratamientos contra el cáncer.
Según el investigador Ahmad Jomaa, del Departamento de Fisiología Molecular y Física Biológica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia, estos hallazgos inesperados podrían conducir a nuevas estrategias para hacer que las células cancerosas sean más vulnerables a la inanición y más fáciles de tratar.
Courtesy Jomaa lab
El hallazgo, realizado por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia y sus colaboradores del EMBL (Alemania), revela una adaptación nunca vista que ayuda a las células de levadura a hibernar cuando escasean los nutrientes. Esta capacidad de hibernar durante situaciones de estrés refleja la capacidad del cáncer para sobrevivir a la escasez de nutrientes que acompaña al crecimiento descontrolado de las células cancerosas.
Según el investigador Ahmad Jomaa, del Departamento de Fisiología Molecular y Física Biológica de la Facultad de Medicina, estos hallazgos inesperados podrían conducir a nuevas estrategias para hacer que las células cancerosas sean más vulnerables a la inanición y más fáciles de tratar.
"Las células pueden tomarse un descanso cuando las cosas se ponen difíciles, durmiendo profundamente para mantenerse vivas, y luego, en un momento posterior, parece que simplemente vuelven", explica Jomaa, que forma parte del Centro de Fisiología Celular y de Membranas de la UVA. "Por eso necesitamos entender los fundamentos de la adaptación a la inanición y cómo estas células se vuelven inactivas para mantenerse vivas y evitar la muerte".
Sobrevivir al estrés
S. pombe es una especie de levadura que se ha utilizado durante siglos para elaborar cerveza. Pero también es una herramienta de investigación inestimable para los científicos por su similitud con las células humanas. Un mejor conocimiento de S. pombe nos permitirá comprender mejor los procesos celulares fundamentales tanto de las células sanas como de las cancerosas.
En colaboración con la doctora Simone Mattei y sus colegas del EMBL, Jomaa y su equipo descubrieron que cuando las baterías de las células de levadura entran en hibernación para evitar el estrés, se envuelven en una manta inesperada. Las superficies de estas baterías, llamadas mitocondrias, se recubren de ribosomas desactivados, la maquinaria celular que normalmente fabrica proteínas.
Sigue siendo un misterio por qué estos ribosomas inactivos se adhieren a las mitocondrias. "Podría haber diferentes explicaciones", afirma Mattei. "Una célula hambrienta acabará digiriéndose a sí misma, por lo que los ribosomas podrían estar recubriendo las mitocondrias para protegerlas. También podrían unirse para desencadenar una cascada de señales dentro de las mitocondrias".
Los investigadores pudieron visualizar cómo los ribosomas se adhieren a las mitocondrias hasta el nivel molecular utilizando un microscopio crioelectrónico de una sola partícula y una tomografía crioelectrónica asombrosamente potentes. Se sorprendieron al descubrir que los ribosomas se habían unido "al revés", utilizando una pequeña subunidad de su anatomía. Este tipo de interacción nunca se había visto antes y podría ayudar a descifrar el secreto de cómo las células entran y despiertan del letargo. "Sabíamos que las células intentan ahorrar energía y apagar sus ribosomas, pero no esperábamos que se unieran a las mitocondrias de forma invertida", explica Maciej Gluc, estudiante de posgrado en el laboratorio de Jomaa y coautor de un nuevo artículo científico que describe el descubrimiento.
Los nuevos hallazgos podrían tener importantes implicaciones para nuestra comprensión del cáncer. Las células cancerosas se enfrentan a una perpetua escasez de nutrientes debido a su crecimiento descontrolado, y a menudo entran en letargo o "quiescencia" para sobrevivir y escapar a la detección de nuestros sistemas inmunitarios. Entender cómo lo hacen podría conducir a nuevas formas de atacar las células cancerosas para mejorar los resultados de los pacientes y prevenir las recaídas.
"Para los próximos pasos, nuestro objetivo es comprender no sólo cómo regulan las células la entrada en la quiescencia, sino también cómo despiertan de este sueño profundo. De momento, utilizaremos levaduras porque son mucho más fáciles de manipular. Ahora también estamos investigando esto en células cancerosas cultivadas, lo que no es tarea fácil", dijo Jomaa. "En última instancia, espero que la investigación de mi grupo siente las bases para descubrir nuevos marcadores que permitan rastrear las células cancerosas latentes. Estas células no se detectan fácilmente en entornos de diagnóstico, pero tenemos la esperanza de que nuestra investigación genere más interés para ayudarnos a alcanzar nuestro objetivo."
Comprender mejor el cáncer y encontrar formas innovadoras de tratarlo son las principales misiones del Centro Oncológico de la UVA, reconocido como uno de los 57 únicos centros oncológicos "integrales" por el Instituto Nacional del Cáncer. Esta designación reconoce a los centros oncológicos con los mejores programas de investigación y tratamiento del cáncer del país.
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