El veneno de una avispa brasileña mata las células cancerosas
La 'Polybia paulista' genera una toxina que ataca solo las membranas celulares tumorales
La 'paulistinha' es una avispa social . / UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
La Polybia paulista o, como la llaman en São Paulo (Brasil), lapaulistinha, es una avispa con una picadura muy dolorosa. Sin embargo, su veneno podría esconder una nueva estrategia para atacar al cáncer. Investigadores brasileños y británicos han estudiado cómo actúa una molécula de la toxina sobre las células. Esta molécula tiene la capacidad de discriminar entre células cancerosas y sanas, atacando solo a las primeras.
La paulistinha, un himenóptero de la familia de los véspidos propia del sudeste de Brasil, vive en comunidades de decenas o centenares de ejemplares, con una estructura social de castas liderada por varias reinas. Su veneno es tan potente y complejo que hace décadas que llamó la atención de los científicos. Ya se le han descubierto más de un centenar de proteínas y péptidos (moléculas más pequeñas) y se sospecha que aún quedan más por descubrir.
Uno de estos péptidos tiene una potente acción antibacteriana que permite a la paulistinha mantener sus nidos a salvo de las bacterias. Ahí residía el interés científico por su veneno. Podría ser una alternativa para superar la creciente resistencia a los antibióticos. Pero, en 2008, investigadores chinos descubrieron que ese péptido, conocido como MP1, también atacaba a células cancerosas de algunos tipos de cáncer. Ahora, científicos de la Universidad Estatal Paulista y la de Leeds (Reino Unido) han descubierto cómo hace un veneno con propiedades antibacterianas para distinguir entre células tumorales y sanas.
"Los péptidos de todo veneno generalmente son citotóxicos [tóxicos para las células] pero no MP1 y tiene una potente actividad bactericida", explica el investigador del Instituto de Biociencias de la universidad paulista y coautor del estudio, Joao Ruggiero Neto. "Tanto la acción bactericida como la antitumoral están relacionadas con la capacidad de este péptido para inducir filtraciones en las células al abrir los poros o fisuras en la membrana celular", añade. Como MP1 es cationico (tiene carga positiva) y tanto las bacterias como la membrana de las células tumorales tienen lípidos aniónicos (carga negativa), "la atracción electroestática es la base para esta selectividad", concluye el científico brasileño.
El veneno de la avispa contiene una molécula bactericida y antitumoral
La membrana celular está formada entre otros elementos por varios tipos de lípidos, como la fosfatidilserina (PS, en su nomenclatura internacional) o la fosfatidilcolina (PE, más conocida como lecitina). Ambos son claves en el armazón exterior de las células. Pero, mientras en las sanas, estos fosfolípidos tienden a concentrarse en la parte interior de la membrana, en las cancerosas, aparecen desplazados hacia afuera. La hipótesis de los científicos es que esta diferencia es la que permite al veneno de la avispapaulistinha diferenciar entre células sanas y cancerosas.
Los investigadores usaron tres modelos de membranas celulares para comprobar su teoría. Vieron que el péptido sintetizado del veneno de la avispa se unía a aquellas células que mostraban una anormal concentración de PS y PE en la parte exterior, pero no a las que mostraban la configuración típica de una célula sana, según explican en el artículo publicado en Biophysical Journal.
De hecho, las membranas enriquecidas con el lípido PS aumentaron por siete su grado de unión al péptido de la avispa. Al mismo tiempo, y reforzando el mecanismo, la mayor presencia de PS en el exterior celular aumentaba la porosidad de la membrana hasta en 30 veces. "Formados en unos segundos, estos grandes poros son lo suficientemente grandes para que moléculas esenciales como ARN o proteínas escapen de la célula", detalla Ruggiero Neto.
Este debilitamiento de la membrana celular se produce habitualmente en la llamada apoptosis de las células. La mayoría de ellas tienen programada su muerte, dictada por los genes. De hecho, esta apoptosis es la base de la vida, en forma de regeneración celular: unas mueren para que lleguen otras nuevas. Pero, con el cáncer, las células tumorales también presentan mayor permeabilidad de la membrana. Y ese podría ser el flanco desde el que combatir el tumor.
El MP1 sintetizado del insecto discrimina entre células sanas y cancerosas
"Las terapias contra el cáncer que atacan por la composición de los lípidos de la membrana celular podrían suponer una nueva y completa clase de fármacos anticáncer", sostiene el investigador en biología molecular de la Universidad de Leeds y coautor del estudio, Paul Beales. Una de las posibilidades que ofrece el veneno sintetizado de la paulistinha es que podría ser un gran aliado en ofensivas múltiples. Su MP1 podría atacar la membrana de la célula tumoral mientras que otros agentes se encargarían del núcleo de la célula. "Podría ser de gran utilidad en el desarrollo de nuevas terapias combinadas, donde se usan diversos fármacos simultáneamente para tratar el cáncer, atacando diferentes partes de la célula cancerosa a la vez", cometan el científico británico.
Los investigadores, que han contado con financiación del Gobierno brasileño y la Comisión Europea, quieren ahora aumentar la capacidad selectiva del MP1 y ensayarlo con cultivos celulares primero y en animales después.
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