Un estudio revela cómo las células cancerosas crecen en tumores privadas de oxígeno

07/02/2014 - E.P.

Esta investigación abre nuevas posibilidades para inhibir su crecimiento

Un nuevo estudio identifica el mecanismo molecular que permite a las células cancerosas crecer en áreas de un tumor donde los niveles de oxígeno son bajos. El hallazgo, descubierto por expertos del 'Ohio State Comprehensive Cancer Center-James Cancer Hospital and Richard G. Arthr Solove Research Institute' (OSUCCC- James), en Estados Unidos, podría ofrecer una nueva estrategia para inhibir el crecimiento del tumor por agentes que reviertan esta hipoxia.

El trabajo, publicado en 'Cell Metabolism', se centra en cómo las células cancerosas utilizan el aminoácido glutamina, el aminoácido más común que se encuentra libre en la sangre. Con niveles normales de oxígeno, las células sanas utilizan la glutamina en gran parte para la producción de energía, con una pequeña cantidad desviada para fabricar ácidos grasos y lípidos.

Cuando los niveles de oxígeno disminuyen en las zonas de un tumor en crecimiento, las condiciones de hipoxia activan un gen llamado HIF1, iniciando un camino que aleja el uso de glutamina de la producción de energía y la síntesis de los lípidos necesarios para la proliferación celular. "Estos resultados son particularmente especiales porque el metabolismo de la glutamina es un objetivo potencial para la terapia contra el cáncer", dice el investigador principal, Nicholas Denko, profesor asociado de Radiación Oncológica en OSUCCC-James.

"Las células tumorales requieren glutamina para crecer, por lo que los investigadores han tratado de identificar los fármacos que bloquean el metabolismo de la glutamina e inhiben el crecimiento de tumores. Sin embargo, los fármacos que bloquean por completo el metabolismo de la glutamina tienen efectos secundarios no deseados debido a que la glutamina es también un neurotransmisor importante", señala.

"Demostramos que podemos bloquear el crecimiento de tumores experimentales redirigiendo el metabolismo hipóxico de la glutamina para hacerla seguir la vía normal de oxígeno. Esta estrategia terapéutica debe tener pocos, si los tiene, efectos secundarios no deseados, ya que el tejido normal se oxigena y utiliza la glutamina de manera normal", resalta Denko, que es miembro del Programa de Genética del Cáncer y Biología Molecular de OSUCCC-James.

Denko y el primer autor Ramón C. Sun, investigador postdoctoral en Radiación Oncológica, usaron varias líneas de células tumorales y un modelo animal para el estudio. De esta forma, vieron que la hipoxia activa HIF1, que conduce a la ruptura de la enzima llamada OGDH2, que es necesaria para el uso típico de glutamina para producir energía a través del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs.

Cuando se pierde OGDH2, las células cancerosas hipóxicas desvían glutamina lejos de la producción de energía y la utilizan para generar citrato que luego se utiliza para producir los lípidos necesarios para la proliferación celular. Los tumores con células malignas que se ven obligados a expresar una forma resistente a la hipoxia de OGDH2 crecieron significativamente más lentos en un modelo animal de tumores con OGDH2 normal, lo que sugiere que revertir esta vía hipóxica podría ser una estrategia eficaz para inhibir el crecimiento del tumor.