Cambio del metabolismo en el cáncer

Estas células pueden modificar su metabolismo para proliferar y adaptarse a condiciones ambientales estresantes. En muchos casos, las células cancerígenas llevan a cabo la producción de adenosina trifosfato (ATP) por medio de la glicólisis en vez de por la fosforilación oxidativa. Este cambio es conocido como el efecto Warburg.

El piruvato es un metabolito importante que interviene en el cambio entre la glicólisis en el citosol y la fosforilación oxidativa en la mitocondria. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea «Involvement of mitochondrial pyruvate carrier in tumorogenesis» (IMPACT) ha sido investigar las propiedades funcionales del transportador mitocondrial de piruvato (MPC) en célula sanas y cancerígenas.

El MPC transporta piruvato al interior de la mitocondria si este no es reducido a lactato por medio de la lactato deshidrogenasa. Los investigadores establecieron la hipótesis de que la actividad anormal del MPC en células cancerígenas causa, al menos en parte, el efecto Warburg.

Los investigadores diseñaron genéticamente un biosensor que estaba basado en la transferencia de energía de resonancia de bioluminiscencia (BRET) para monitorizar la actividad del MPC. Después de obtener la prueba de concepto para el biosensor, estos determinaron la actividad del MPC en una serie de células sanas y cancerígenas. Las líneas celulares desarrolladas expresaron de forma estable el sensor BRET del MPC. Estos experimentos permitieron validar la funcionalidad del sensor BRET.

Los socios del proyecto IMPACT observaron un incremento en la actividad del MPC tanto en células sanas como en células cancerígenas en respuesta al piruvato. Sin embargo, cuando a las células cancerígenas se les suministró glucosa como única fuente de carbono, no se observó este tipo de cambio en la actividad del MPC. Los resultados sugieren que determinados cambios en las primeras etapas de la ruta de transporte del piruvato dieron lugar en la mayoría de los casos al efecto Warburg, observado en diferentes tumores.

El novedoso biosensor BRET permite la identificación de los mecanismos que impiden que el piruvato sea transportado al interior de la mitocondria. Las proteínas implicadas en este proceso podrían convertirse en nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento del cáncer.