Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Columbia Británica y del Instituto de Investigación del Cáncer de Columbia Británica (Canadá) han descubierto un punto débil en una enzima clave de la que dependen las células cancerosas de tumores sólidos para adaptarse y sobrevivir cuando los niveles de oxígeno son bajos. Estos hallazgos se han publicado en la revista Science Advances.

Este descubrimiento ayudará a desarrollar nuevas estrategias de tratamiento para limitar la progresión de los tumores de cáncer sólido, que representan la mayoría de los tipos de tumores que surgen en el organismo.

Tumores de cáncer sólido

Los tumores sólidos dependen del suministro de sangre para recibir oxígeno y nutrientes que les ayuden a crecer. A medida que los tumores avanzan, estos vasos sanguíneos son incapaces de suministrar oxígeno y nutrientes a todas las partes del tumor, lo que da lugar a zonas con poco oxígeno. Con el tiempo, este entorno con poco oxígeno provoca una acumulación de ácido en el interior de las células tumorales.

Para superar este estrés, las células se adaptan liberando enzimas que neutralizan las condiciones ácidas de su entorno. Ello permite que las células no sólo sobrevivan, sino que se conviertan en una forma más agresiva de tumor capaz de extenderse a otros órganos. Una de estas enzimas es la Anhidrasa Carbónica IX (CAIX).

“Las células cancerosas dependen de la enzima CAIX para sobrevivir, lo que en última instancia la convierte en su talón de Aquiles. Al inhibir su actividad, podemos detener eficazmente el crecimiento de las células”. Así lo ha explicado el autor principal del estudio, el doctor Shoukat Dedhar, profesor del departamento de bioquímica y biología molecular de la Facultad de Medicina de la UBC y científico distinguido de BC Cancer.

Inhibidor de la enzima CAIX

El doctor Dedhar y sus colegas identificaron previamente un compuesto único, conocido como SLC-0111 −que se está evaluando actualmente en ensayos clínicos de fase 1−, como un potente inhibidor de la enzima CAIX. Aunque los modelos preclínicos de cánceres de mama, páncreas y cerebro han demostrado la eficacia de este compuesto para suprimir el crecimiento y la propagación del tumor, otras propiedades celulares disminuyen su eficacia.

En este estudio, el equipo de investigación, del que forma parte el doctor Shawn Chafe, investigador asociado del laboratorio del doctor Dedhar, junto con el doctor Franco Vizeacoumar y sus colegas de la Universidad de Saskatchewan, se propuso examinar estas propiedades celulares e identificar otros puntos débiles de la enzima CAIX mediante una herramienta conocida como pantalla letal sintética de todo el genoma.

Esta herramienta examina la genética de una célula cancerosa y suprime sistemáticamente un gen cada vez para determinar si una célula cancerosa puede morir eliminando la enzima CAIX junto con otro gen específico.

Resultados del estudio

Según el doctor Dedhar, los resultados de su examen fueron sorprendentes y apuntan a un papel inesperado de las proteínas y procesos que controlan una forma de muerte celular llamada ferroptosis. Esta forma de muerte celular se produce cuando el hierro se acumula y debilita el metabolismo y las membranas celulares del tumor.

“Ahora sabemos que la enzima CAIX impide que las células cancerosas mueran como consecuencia de la ferroptosis −resalta Dedhar−. La combinación de inhibidores de la CAIX, incluido el SLC-0111, con compuestos que se sabe que provocan la ferroptosis provoca una muerte celular catastrófica y debilita el crecimiento del tumor”.

Actualmente se está llevando a cabo un gran esfuerzo internacional para identificar fármacos que puedan inducir la ferroptosis y este estudio es un paso importante en esta búsqueda, aseguran los investigadores.