Un consorcio internacional encabezado por especialistas del Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias (CIC bioGUNE, País Vasco), en el que han intervenido más de 25 instituciones, ha identificado el mecanismo por el que los metabolitos denominados poliaminas, que se acumulan de forma excesiva en el cáncer y disminuyen con la edad, orientan las decisiones que toman las células.
Las poliaminas son moléculas de pequeño tamaño presentes de manera natural en todas las células y resultan esenciales para dirigir las decisiones celulares. Pese a décadas de trabajo científico, seguía siendo limitado el entendimiento sobre los mecanismos concretos mediante los que las poliaminas regulan estas decisiones.
El estudio, difundido en “Nature”, demuestra que las poliaminas modifican el perfil fosfoproteómico de células tumorales, con consecuencias relevantes para la función de numerosas proteínas. Para ello, el equipo recurrió a una estrategia integrada que combina simulaciones moleculares, análisis bioquímicos y estructurales, técnicas de proteómica y ensayos celulares, además de experimentos realizados en ratones.
La investigación se focaliza en proteínas implicadas en el control del procesamiento de ácidos ribonucleicos (ARN), un proceso denominado empalme alternativo, que provoca una reorganización del repertorio de ARN y de proteínas en las células humanas. Los autores identificaron cómo las poliaminas reconocen secuencias concretas en determinadas proteínas y comprobaron que este mecanismo puede bloquearse o potenciarse mediante intervenciones genéticas o farmacológicas.
La inhibición del metabolismo de las poliaminas mediante compuestos farmacológicos se ha probado en varios tipos de cáncer y en la actualidad se utiliza como tratamiento en el neuroblastoma, un tumor que afecta sobre todo a la población infantil. Paralelamente, la administración de poliaminas a través de la dieta se estudia como una vía novedosa para mitigar los efectos del envejecimiento.
Los resultados de este trabajo abren la puerta a una nueva visión de las respuestas celulares moduladas por poliaminas y podrían ayudar a esclarecer los efectores de estas moléculas en la progresión del cáncer y en los procesos de envejecimiento, facilitando así el desarrollo de futuras intervenciones dietéticas y farmacológicas.
El proyecto ha sido coordinado por el responsable del Laboratorio de Señalización y Metabolismo de la Célula Cancerosa en CIC bioGUNE (integrado en BRTA) y líder de grupo en el área de Cáncer del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBERONC), Arkaitz Carracedo, con la participación de los investigadores Amaia Zabala-Letona y Mikel Pujana-Vaquerizo como primeros coautores.
Entre las entidades colaboradoras figuran, además de CIC bioGUNE y CIBERONC, el área de Enfermedades Hepáticas y Digestivas del CIBER (CIBERehd), Ikerbasque, el Centro de Regulación Genómica (CRG), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), el Memorial Sloan Kettering Cancer Center, el Children's Hospital of Philadelphia y la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), la Universidad de Zúrich y el Hospital Infantil Universitario de Zúrich (Suiza), el Vall d'Hebron Instituto de Oncología (VHIO), Vall d'Hebron Institut de Investigación (VHIR), IIS Biobizkaia, la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y la Universitat Pompeu Fabra (UPF).
La investigación se ha sufragado mediante convocatorias competitivas de programas de I+D españoles y europeos, con aportaciones de agencias nacionales, redes biomédicas CIBER, la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), organismos financiadores regionales y respaldo institucional de los centros implicados, además de financiación internacional adicional destinada a la investigación oncológica y biomédica básica.