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La enzima puede detener el crecimiento tumoral en el cáncer de riñón
Investigadores en los Estados Unidos descubrieron que una enzima llamada FBP1, que ya se sabe que es importante para controlar el metabolismo en las células, juega un papel sorprendente al activar y desactivar genes en el cáncer de riñón. Sugieren que la enzima puede ser clave para detener el crecimiento tumoral en el carcinoma de células renales de células claras, el cáncer de riñón más común.
El equipo, de la Universidad de Pensilvania (Penn), también descubrió que la enzima, que está presente en las células normales, faltaba en las células tumorales en todos los 600 tumores que analizaron.
Los investigadores encontraron la enzima mientras analizaban los metabolitos (pequeñas moléculas utilizadas para producir combustible) en el tejido renal humano normal y canceroso.
FBP1 detiene el crecimiento fuera de control de las células
FBP1 - abreviatura de Fructosa-1,6-bisfosfatasa - es esencial para regular el metabolismo, señalan en su Naturaleza papel. La enzima se une a un factor de transcripción, una molécula que controla la actividad genética, en el núcleo de ciertas células renales y frena la producción de energía celular.
Los investigadores encontraron que FBP1 juega un papel sorprendente en el encendido y apagado de genes en el cáncer de los riñones.
Una característica del carcinoma de células renales de células claras (ccRCC) es el aumento de los niveles de carbohidrato de glucógeno y depósitos de grasa en las células renales afectadas. Los depósitos de grasa se acumulan como gotitas claras, dando el nombre de cáncer.
Las tasas de cáncer han aumentado en todo el mundo en los últimos 10 años. Los pacientes tienen una buena posibilidad de supervivencia si los tumores se extirpan temprano. Sin embargo, su pronóstico no es tan bueno si el gen FBP1 está desactivado.
Para su estudio, los investigadores analizaron muestras de tejido de más de 600 tumores de ccRCC y descubrieron que ninguno de ellos contenía la enzima. También descubrieron que sin la enzima, las células tumorales producían energía a un ritmo mucho más rápido que las células normales. Dedujeron que FBP1 evita que las células crezcan fuera de control.
La líder del estudio Celeste Simon, profesora de Biología Celular y del Desarrollo y directora científica del Instituto de Investigación del Cáncer de la Familia Abramson de Penn en Penn, dice que su estudio es "la primera parada en esta línea de investigación para idear un enfoque personalizado para las personas con mutaciones relacionadas con el carcinoma de células renales celulares ".
FBP1 se desconectó en todas las más de 600 muestras de tumores examinadas
En su artículo, el equipo explica cómo en ccRCC una serie de reacciones bioquímicas defectuosas llamadas ciclo de Kreb resultan en una sobreproducción de lípidos y cómo esto está relacionado con mutaciones en ciertos genes que afectan dos tipos de proteínas llamadas HIF y pVHL: mutaciones en pVHL ocurre en el 90% de los tumores ccRCC.
Aunque se sabe mucho sobre las vías metabólicas y su papel en el cáncer, señalan, todavía hay áreas que no están claras. Recientes estudios de secuenciación de genes a gran escala han revelado la ausencia de ciertas enzimas en algunos tipos de ccRCC, lo que sugiere que quizás los cambios en el núcleo también pueden contribuir a la progresión del tumor.
Para investigar esto más a fondo, el equipo evaluó las enzimas epigenéticas (moléculas que influyen en los genes sin realmente cambiarlas) en más de 600 tumores. Descubrieron que FBP1 se apagó (se perdió la expresión) en todas las muestras que examinaron.
Sin embargo, encontraron que FBP1 estaba presente en el citoplasma, el líquido dentro de la célula, de las células normales. Aquí era donde esperaban encontrarlo, ya que es donde estaría activo en el control del metabolismo de la glucosa.
Pero inesperadamente, también encontraron FBP1 en el núcleo de las células normales donde parece jugar un papel diferente: se une a la proteína HIF para influir en su efecto sobre el crecimiento tumoral.
En las células que carecen de FBP1, el equipo observó un fenómeno conocido como el efecto Warburg, donde las células malignas entran en sobremarcha, produciendo energía 200 veces más rápido que las células normales para alimentar el crecimiento rápido del tumor.
El hallazgo también puede ser importante para el hígado y otros cánceres
Este doble papel de FBP1 lo distingue de otros supresores tumorales que no se inhiben consistentemente en todos los tumores. El equipo cree que el hallazgo puede ser importante para otros cánceres también, como el Prof. Simon señala:
"Y dado que la actividad de FBP1 también se pierde en el cáncer de hígado, que es bastante frecuente, el agotamiento de FBP1 puede ser generalmente aplicable a una serie de cánceres humanos".
Los investigadores dicen que lo que ahora se necesita es un mejor modelo de ratón para estudios preclínicos y para encontrar otras vías metabólicas para atacar. También será útil aclarar el papel de FBP1 en el hígado y las células cancerosas mediante la evaluación adicional de los niveles de metabolitos.
Los fondos del Instituto Médico Howard Hughes y del Instituto Nacional del Cáncer ayudaron a apoyar el estudio.
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