La interacción entre dos proteínas celulares, posible diana frente al cáncer

Un nuevo estudio profundiza en el papel que cumplen las proteínas Ras, esenciales para la proliferación, diferenciación y supervivencia celulares, en el desarrollo del cáncer; y logra un descubrimiento importante al respecto.

La investigación es obra de un equipo de científicos del Centro de Investigación del Cáncer (IBMCC-CSIC-USAL) y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM-CSIC-UAM), en España.

La investigación relaciona por primera vez fallos en la función mitocondrial con la activación de las proteínas Ras en un contexto no patológico. “Las mitocondrias se encuentran en casi todas las células humanas y son vitales para la salud y supervivencia. Participan en tareas como la señalización celular, el almacenamiento de calcio, la producción de calor y la muerte celular. Cuando se producen fallos en la función mitocondrial, estos llevan a una gran cantidad de patologías humanas, el cáncer entre ellas”, explica una de las autoras del estudio, Carmela Gómez, investigadora en el Centro de Investigación del Cáncer y científica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España en el momento en que se llevó a cabo la investigación.

Las proteínas Ras y los genes del mismo nombre, considerados oncogénicos cuando presentan determinadas mutaciones, son activados mediante la acción de varios factores de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF). Entre ellos, destacan las proteínas Sos, la familia más universal de activadores Ras-GEF. Diversos estudios han demostrado que la función de la proteína Ras controla múltiples vías de señalización, que modulan procesos como el metabolismo celular, el crecimiento, la homeostasis de la glucosa-insulina y la lipólisis en respuesta a diferentes estímulos extracelulares.

“En este estudio mostramos que las mitocondrias de células sin Sos sufren defectos estructurales y funcionales que se reflejan en su metabolismo y balance energético, como una menor respiración mitocondrial y flexibilidad metabólica”, indica Gómez. Dado que los defectos mitocondriales en las células carentes de Sos se encuentran parcialmente en células sin las proteínas Ras, los resultados de esta investigación revelan el papel clave que cumple la activación específica de las proteínas Ras por las Sos en la dinámica y función mitocondrial en células eucariotas.

Fibroblastos embrionarios de ratón modificado. El citoesqueleto aparece en rojo. El núcleo de la célula, en azul. (Imagen: IBMCC-CSIC-USAL)

Mutaciones en los genes Ras favorecen el inicio, mantenimiento y la progresión del cáncer mediante la activación aberrante de diferentes rutas metabólicas. En un contexto tumoral, estas rutas también están implicadas en la modulación del crecimiento celular, metabolismo y balance energético.

A pesar de que hace cuarenta años se descubrió que las mutaciones en estos genes pueden desembocar en cáncer, no existen tratamientos específicos y eficaces. “Las mutaciones que activan Ras se encuentran en cerca del 30% de los cánceres humanos. Desde hace más de treinta años existen numerosos estudios sobre estas proteínas, pero aún no existen fármacos para luchar contra ellas", destaca Rósula García-Navas, investigadora del CIBER de Cáncer en el Centro de Investigación del Cáncer (IBMCC-CSIC-USAL) y primera autora del trabajo.

Uno de los tratamientos alternativos con más potencial en cánceres con mutaciones en Ras se basa en el diseño de inhibidores dirigidos a la interacción de las proteínas Ras-Sos. “Por ello es importante conocer rutas alternativas, donde la activación de Ras es relevante para la célula. Son herramientas de gran utilidad para diseñar tratamientos paralelos que combinen fármacos dirigidos a estas vías”, concluye la investigadora.

El estudio se titula “Critical requirement of SOS1 RAS-GEF function for mitochondrial dynamics, metabolism, and redox homeostasis”. Y se ha publicado en la revista académica Oncogene. (Fuente: CIC / CSIC)