¿Por qué la prometedora terapia contra el cáncer deja de funcionar repentinamente?

¿Por qué la terapia contra el cáncer deja de funcionar en una etapa específica? Los científicos en Israel y EE. UU. Creen que han logrado un avance en la comprensión de por qué una terapia contra el cáncer con esperanza no logra destruir las células tumorales con éxito.
Los investigadores, cuyo estudio se publica en PNAS (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias), creen que sus hallazgos pueden conducir a nuevos enfoques para superar este callejón sin salida.
Suprimir la proteína mTOR (objetivo mamífero de la Rapamicina) ha sido extremadamente difícil para los oncólogos.
mTOR juega un papel clave en la regulación de los procesos vitales de crecimiento celular - Es un poco como un centro de comando de comunicaciones, recibiendo señales externas de hormonas, factores de crecimiento y proteínas. Luego envía señales de "encendido" o "apagado" para que la célula crezca y se divida, busque nutrición o use esa nutrición. mTOR se activa fuertemente en varios cánceres sólidos.

Los inhibidores mTor destruyen las capas externas pero no el núcleo de los tumores

Si bien se ha demostrado que las drogas suprimen mTOR y han tenido éxito en causar la muerte de las células cancerosas en las capas externas de los tumores malignos, en los ensayos clínicos no han logrado destruir el núcleo de esos tumores.
La hipoxia (falta de oxígeno) es una característica casi universal de los tumores sólidos que puede afectar la respuesta de los tumores a las terapias. Los científicos saben que la condición de hipoxia afecta el comportamiento de la señalización de mTOR, pero nadie sabía cuál era el mecanismo.
El Prof. Emérito Raphael D. Levine, del Instituto de Química de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel, y científicos de la Escuela de Medicina David Geffen de la UCLA y el Instituto de Tecnología de California se propusieron determinar qué papel desempeña la hipoxia en la señalización de mTOR en modelos de sistemas de cáncer cerebral y si esto podría explicar por qué las drogas mTOR prometedoras fallan.
Usaron una nueva tecnología de microchip para medir la red de señalización de proteína mTOR en células cancerosas. También utilizaron un nuevo conjunto de herramientas teóricas derivadas de las ciencias físicas para interpretar los resultados. Este enfoque dual simplificó un sistema biológico por lo demás extremadamente complejo.

La ruta bioquímica de mTOR es compleja
Los investigadores encontraron que a un nivel específico de hipoxia, que es típico en tumores sólidos, la red de señalización mTOR cambia entre dos conjuntos de propiedades. Exactamente en el momento en que se produce el cambio, los modelos teóricos predijeron que mTOR no respondería a los medicamentos inhibidores de mTOR.
De acuerdo con el hallazgo del experimento combinado, los investigadores creen que el cambio podría ser una especie de transición de fase, algo que no se había observado antes en los sistemas biológicos.
Esta transición de fase ocurrió muy repentinamente, y las células estudiadas dejaron de responder como lo habían hecho antes. Los autores escribieron "En el caso del tumor, la 'drogadicción' del mTOR cesó, lo que significa que el tumor ya no se inhibía".
Estos resultados:

• explicar por qué los medicamentos prometedores inhibidores de mTOR dejan de funcionar en una etapa específica
• "indican que ciertos comportamientos biológicos complejos, que a menudo confunden a los científicos que buscan encontrar terapias efectivas para las enfermedades humanas, pueden entenderse mediante la aplicación efectiva de herramientas experimentales y teóricas derivadas de las ciencias físicas".

Levine escribió en el PNAS Abstracto:

"Encontramos un interruptor inducido por hipoxia dentro de un objetivo de mamífero de la red de señalización de rapamicina (mTOR). En el punto de conmutación, mTOR se predice, y luego se muestra por experimento, para no responder a la inhibición. Estos resultados pueden ayudar a explicar el rendimiento no destacado de inhibidores mTOR en ciertos ensayos clínicos ".

En un estudio con animales, científicos de la Universidad de California en San Diego, La Jolla, descubrieron que los inhibidores de mTOR pueden tener efectos adversos sobre la función cardíaca en pacientes con problemas cardíacos continuos.
Escrito por Christian Nordqvist