El CSIC desarrolla método experimental para eliminar proteínas en patologías
Investigadores de los institutos de Química Avanzada de Cataluña (IQAC) y de Biología Molecular de Barcelona (IBMB), ambos parte del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han desarrollado una estrategia en fase preclínica para promover la eliminación de proteínas que contribuyen a que los tumores resistan la quimioterapia.
Este avance, publicado en la revista 'Nature Communications', abre una nueva línea para combatir la resistencia a los tratamientos contra el cáncer, considerada uno de los mayores desafíos en Oncología. Se trata de un mecanismo novedoso para eliminar proteínas dañinas, lo que podría facilitar terapias más efectivas en el futuro.
El estudio, liderado por Bernat Crosas del IBMB, junto a Gemma Fabriàs del IQAC y CIBEREHD, y Jordi Bujons también del IQAC, presenta una metodología experimental optimizada que difiere del método tradicional de degradación inducida de proteínas. Según Crosas, esta estrategia permitiría diseñar terapias más específicas y ayudaría a superar o revertir la quimiorresistencia en ciertos casos.
Sistema ubiquitina-proteasoma
En el universo celular, existe un sistema sofisticado llamado ubiquitina-proteasoma encargado de eliminar proteínas defectuosas o superfluas. Funciona como una ruta de reciclado proteico donde las proteínas que deben desecharse son marcadas con ubiquitina y dirigidas al proteasoma, un orgánulo presente en todas las células.
Este mecanismo es clave en mantener el equilibrio celular. En los últimos años se han diseñado herramientas experimentales para aprovechar este sistema y eliminar proteínas dañinas mediante su degradación inducida por el proteasoma.
Una de estas herramientas son los 'Protacs', moléculas que provocan el etiquetado con ubiquitina de proteínas específicas para su destrucción. Sin embargo, esta estrategia está limitada porque depende de mecanismos celulares que pueden no funcionar correctamente.
Mireia Casasampere, del IQAC y primera autora del estudio, explicó que el proceso convencional actúa como un sistema de recogida de residuos, que implica múltiples pasos desde el marcado hasta la destrucción, lo que puede afectar su eficacia.
Nuevas moléculas Protacs
Para superar estas limitaciones, los investigadores han desarrollado moléculas Protacs que evitan la fase de ubiquitinación y llevan las proteínas dañinas directamente al proteasoma. Tania Roda, del IQAC, detalló que estas nuevas moléculas modulan la degradación de dos proteínas importantes en cáncer: IMPDH2, una enzima crítica para la replicación celular y crecimiento tumoral, y CERT1, un transportador lipídico implicado en la muerte de células tumorales.
Estas Protacs modulares cuentan con una zona que reconoce la proteína objetivo y otra que se conecta con una componente del proteasoma llamada USP14, que regula su función. Así, facilitan la unión y transporte directo al lugar donde la proteína será degradada.
Gemma Fabriàs describió el mecanismo de acción como más simple y eficiente, resultando en la inactivación o apoptosis de las células tumorales.
Resultados y potencial terapéutico
Los ensayos realizados en células cancerosas han mostrado la efectividad de esta estrategia, renovando el potencial de superar las limitaciones de las terapias existentes que dependen de rutas celulares específicas. Según los científicos, eliminar CERT1 puede restaurar la sensibilidad de las células tumorales a determinados tratamientos de quimioterapia.
Crosas afirmó que bloquear CERT1 podría permitir que algunos carcinomas vuelvan a responder a la quimioterapia, aunque los datos son preliminares. Este hallazgo ofrece una vía prometedora para reducir la resistencia, un problema común en pacientes oncológicos.
En ciertos tipos de cáncer, entre el 60 % y el 90 % de los pacientes desarrollan resistencia a la quimioterapia, riesgo que se incrementa en caso de metástasis. En consecuencia, el equipo está enfocado en optimizar las moléculas Protacs para mejorar su eficacia y especificidad, así como en probarlas en modelos avanzados con la vista puesta en una futura aplicación clínica.
