Cuando las células cancerosas no pueden producir su propia grasa, comen más, según un estudio
Células cancerosas. Crédito: Dr. Cecil Fox, Instituto Nacional del Cáncer
Un cambio en el metabolismo de las grasas de la producción a la importación podría aprovecharse para el tratamiento del cáncer, dicen los investigadores.
Saber qué hará el cáncer a continuación podría disminuir la probabilidad de que se vuelva resistente al tratamiento. Un nuevo estudio de la Universidad de Toronto investiga cómo el cáncer adapta su metabolismo para superar potencialmente las terapias aún en desarrollo.
«Varios ensayos clínicos han fracasado porque el metabolismo es un proceso tan adaptativo mediante el cual las células cancerosas adquieren resistencia a los medicamentos», dice Michael Aregger, coautor principal e investigador asociado que trabaja con Jason Moffat, profesor de genética molecular en el Centro Donnelly para la Investigación Celular y Biomolecular, quien codirigió el trabajo. «Si sabe cómo las células pueden adaptarse a las perturbaciones, tal vez podamos enfocarnos en ellas de manera más específica para evitar que se desarrolle resistencia».
La investigación también fue dirigida por Brenda Andrews y Charles Boone, profesor universitario y profesor. de genética molecular en el Centro Donnelly, respectivamente, y Chad Myers, profesor de informática en la Universidad de Minnesota-Twin Cities.
El estudio, publicado esta semana en la revista Nature Metabolism, es el primero para investigar los cambios globales en las células cancerosas a medida que se adaptan a la escasez de nutrientes críticos, como las moléculas de grasa o lípidos, que forman la envoltura exterior de la célula.
Cuando las células cancerosas no pueden producir sus propios lípidos, los engullen de su entorno para garantizar un suministro constante de estos componentes esenciales, encontró el estudio. Los lípidos también sirven como combustible y señales químicas para la comunicación entre las células, entre otras funciones.
El cambio en el metabolismo podría ser una mala noticia para los fabricantes de medicamentos que buscan atacar el cáncer mediante la reducción de sus reservas de lípidos. En particular, se están explorando en ensayos con pacientes fármacos que inhiben una enzima llamada FASN, para la sintasa de ácidos grasos, involucrada en un paso inicial de la síntesis de lípidos. Los ácidos grasos son precursores de moléculas de lípidos más grandes y su producción aumenta en muchos tipos de cáncer gracias a los niveles elevados de FASN, que también se asocian con un mal pronóstico del paciente.
El estudio de la U of T sugiere que la eficacia de los inhibidores de FASN podría ser de corta duración debido a la capacidad del cáncer para encontrar otra forma de obtener lípidos.
«Debido a que FASN está regulado al alza en muchos cánceres, la síntesis de ácidos grasos es una de las vías metabólicas más prometedoras para atacar», dice Keith Lawson , coautor principal y Ph.D. estudiante en el laboratorio de Moffat inscrito en el Programa de Cirujano-Científico en la Facultad de Medicina. «Dado que sabemos que hay mucha plasticidad en los procesos metabólicos, queríamos identificar y predecir las formas en que las células cancerosas pueden superar potencialmente la inhibición de la síntesis de lípidos».
Para bloquear la síntesis de ácidos grasos, el los investigadores emplearon una línea celular humana de la que se eliminó el gen codificante de FASN. Usando la herramienta de edición del genoma CRISPR, eliminaron de estas células todos los aproximadamente 18,000 genes humanos, uno por uno, para encontrar aquellos que pueden compensar la interrupción de la producción de lípidos. Tales relaciones funcionales también se denominan «interacciones genéticas».
El análisis de datos, realizado por Maximilian Billmann, coautor principal y becario postdoctoral en el laboratorio de Myers en Minnesota-Twin Cities, reveló cientos de genes que se vuelven esenciales cuando las células carecen de grasa. Sus productos proteicos se agrupan en vías metabólicas bien conocidas a través de las cuales las células absorben el colesterol de la dieta y otros lípidos de su entorno.
La ingesta de colesterol por parte de las células se ha convertido en un libro de texto. conocimiento desde que se descubrió hace medio siglo, ganó un Premio Nobel e inspiró el fármaco de gran éxito estatina y muchos otros. Pero el nuevo estudio encontró que un componente de este proceso se pasó por alto todo este tiempo.
El gen la codificación solo se conocía como C12orf49, llamado así por su ubicación en el cromosoma 12. Los investigadores cambiaron el nombre del gen LUR1, por el regulador de absorción de lípidos 1, y demostraron que ayuda a activar un conjunto de genes directamente involucrados en la importación de lípidos.
«Fue una gran sorpresa para nosotros que pudiéramos identificar un nuevo componente del proceso del que creíamos que sabíamos todo», dice Aregger. «Realmente destaca el poder de nuestro enfoque de interacción genética global que nos permitió identificar un nuevo actor en la absorción de lípidos de una manera completamente imparcial».
Por una notable coincidencia, dos grupos que trabajan de forma independiente en Nueva York y Amsterdam también relacionó C12orf49 con el metabolismo de los lípidos, lo que respalda aún más el papel del gen en este proceso. El equipo de Nueva York publicó sus hallazgos en la misma edición de la revista que Moffat y sus colegas.
La inhibición de LUR1 u otros componentes de la importación de lípidos, junto con FASN, podría conducir a tratamientos contra el cáncer más efectivos. Se cree que estas terapias combinadas son menos susceptibles a la aparición de resistencia a los medicamentos porque las células tendrían que superar simultáneamente dos obstáculos: la producción y la importación de lípidos bloqueados, lo que tiene una menor probabilidad de ocurrir.
«Contexto terapéutico que surge de nuestro trabajo es que debe centrarse en la captación de lípidos además de centrarse en la síntesis de lípidos y nuestro trabajo destaca algunos genes específicos que podrían ser candidatos», dice Lawson.
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El metabolismo de los lípidos controla el desarrollo del cerebro Más información: Michael Aregger et al. El mapeo sistemático de las interacciones genéticas para la síntesis de ácidos grasos de novo identifica a C12orf49 como un regulador del metabolismo de los lípidos, Nature Metabolism (2020). DOI: 10.1038/s42255-020-0211-z Información de la revista: Nature Metabolism
Proporcionado por la Universidad de Toronto Cita: Cuando las células cancerosas no pueden producir sus propias grasa, comen más, encuentra un estudio (8 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-cancer-cells-fat.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.