La "huella metabólica nuclear única" del cáncer podría explicar su resistencia a los tratamientos

Madrid

Cuando estudiábamos las fuentes de energía de las células, nuestros profesores siempre nos hablaban -sobre todo- de las mitocondrias y el citoplasma. Pues no. Resulta que no son las únicas.

Investigadores del Centro de Regulación Genómica de Barcelona han descubierto que el núcleo de las células humanas contiene una gran cantidad de enzimas metabólicas directamente asociadas al ADN y que producen su propia energía.

El hallazgo, publicado en la revista científica Nature Communications, constituye la primera evidencia de que las células poseen lo que los autores denominan una "huella metabólica nuclear", un patrón específico de actividad metabólica dentro del núcleo que varía según el tipo de célula o de tumor.

El trabajo sugiere que el metabolismo y la regulación genética —tradicionalmente considerados procesos separados— podrían estar interconectados. Esta interacción podría ayudar a explicar por qué distintos tumores crecen de manera diferente o responden de forma desigual a los tratamientos. Es la base para entender por qué algunas personas no responden a los tratamientos.

Metabolismo dentro del núcleo

El equipo analizó 44 líneas celulares cancerosas y 10 tipos de células sanas procedentes de distinto tejidos humanos. Encontraron 200 enzimas metabólicas asociadas directamente al ADN de sus núcleos. Descubrieron que tenían su propio sistema metabólico.

"Es un mundo completamente nuevo por explorar", explica la investigadora Sara Sdelci, autora principal del estudio. Según la científica, estas enzimas podrían estar participando en numerosos procesos dentro del núcleo: desde activar o desactivar genes hasta, probablemente, proporcionar soporte estructural al ADN.

Al analizar las células cancerosas se dieron cuenta también de que que cada tipo de cáncer tenía "una huella metabólica nuclear distinta", es decir, esas enzimas de sus núcleos eran diferentes. Por ejemplo, los investigadores observaron que las enzimas relacionadas con la fosforilación oxidativa —el proceso que produce la mayor parte de la energía celular— eran abundantes en células de cáncer de mama, pero prácticamente inexistentes en células de cáncer de pulmón.

Su conclusión es que este metabolismo nuclear es "específico de cada tejido y enfermedad". Para el investigador Savvas Kourtis, primer autor del trabajo, el descubrimiento cambia la forma de entender la biología del cáncer: "Durante años hemos tratado el metabolismo y la regulación del genoma como dos universos separados, pero nuestros resultados muestran que se comunican entre sí y que las células cancerosas podrían aprovechar esta conversación para sobrevivir".

Resistencia a tratamientos

Muchas de las enzimas identificadas en los núcleos participan en la síntesis de los componentes necesarios para construir o reparar el ADN.

Los experimentos mostraron que algunas se acumulan alrededor de la cromatina cuando el ADN sufre daño, ayudando a reparar el genoma, algo que claramente puede estar afectando a la eficacia de los tratamientos de quimioterapia o radioterapia.

Hay que tener en cuenta que muchos de los tratamientos actuales se dirigen al metabolismo del tumo y que el resto atacan los mecanismos de reparación del ADN.

Si ambos procesos están más conectados de lo que se pensaba, podría ser necesario replantear cómo se diseñan estas estrategias, explican los autores.

Para los autores, comprender ese sistema podría abrir la puerta a dianas terapéuticas más precisas capaces de interferir en el metabolismo nuclear de las células tumorales.