Los investigadores de Salk encuentran un nuevo objetivo farmacológico para el cáncer de pulmón

Los investigadores de Salk encuentran un nuevo objetivo farmacológico para el cáncer de pulmón

Científicos descubren que un regulador de la inflamación juega un papel clave en la proliferación de células de cáncer de pulmón

LA JOLLA, CA—Los medicamentos que se dirigen a una enzima involucrada en la inflamación podrían ofrecer una nueva vía para tratar ciertos tipos de cáncer de pulmón, según un nuevo estudio realizado por científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos.

Los científicos descubrieron que bloquear la actividad de la enzima IKK2, que ayuda a activar la respuesta inflamatoria del cuerpo, ralentizaba el crecimiento de tumores en ratones con cáncer de pulmón y aumentaba su esperanza de vida.

Los hallazgos, informados el 12 de febrero en Nature Cell Biology, sugieren que los fármacos que obstaculizan la capacidad de la enzima para comandar la actividad celular podrían resultar eficaces como terapias contra el cáncer de pulmón.

Estas imágenes muestran el desarrollo del cáncer (púrpura oscuro) en el pulmón del ratón, iniciado por el vector lentiviral.

Algunas células cancerosas (imagen superior) proliferan con el tiempo hasta convertirse en un tumor en toda regla (imagen inferior).

Imagen: cortesía de Yifeng Xia, Instituto Salk de Estudios Biológicos

“El cáncer de pulmón es uno de los cánceres más letales y el pronóstico para los pacientes a menudo es malo, con solo alrededor del 15 por ciento sobreviviendo más de 5 años”, dice Inder Verma, Profesor de Biología Molecular de la Sociedad Estadounidense del Cáncer de Salk y autor principal del artículo. “Desarrollamos un nuevo método para iniciar el cáncer de pulmón en ratones, que tiene propiedades asociadas con el cáncer de pulmón humano, y usamos este modelo para identificar el papel de esta enzima en la proliferación del cáncer. Creemos que esta investigación algún día podría conducir a terapias que mejoren las perspectivas de los pacientes con cáncer de pulmón”.

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que existe un vínculo entre el cáncer y la inflamación, la primera línea de defensa del cuerpo contra las infecciones. Algunos de los mismos actores bioquímicos que protegen el cuerpo al controlar la respuesta inflamatoria de las células también pueden ser secuestrados por mutaciones genéticas involucradas en el desarrollo del cáncer.

Para comprender mejor cómo estos componentes normalmente útiles del sistema inmunitario se someten a tareas nefastas en las células cancerosas, Verma y sus colegas desarrollaron un nuevo método para inducir el cáncer de pulmón de células no pequeñas en ratones. Este tipo representa hasta el 80 por ciento de todos los casos de cáncer de pulmón.

Los investigadores utilizaron un virus modificado para insertar mutaciones genéticas en las células que recubren los pulmones de los ratones, lo que provocó que los animales desarrollaran tumores. Esto sentó las bases para estudios sobre las causas moleculares de este tipo de cáncer específico que sería imposible en humanos.

Luego dirigieron su atención a un complejo proteico, NF-KB, que inicia la respuesta inflamatoria a la infección al orquestar la actividad genética de una célula. El mal funcionamiento de la regulación de NF-KB se ha relacionado con varios tipos de cáncer, incluido el cáncer de pulmón, pero debido a sus muchas funciones en la célula, los medicamentos que se dirigen directamente a NF-KB probablemente causen efectos secundarios graves.

Para sortear esta limitación, los investigadores de Salk se centraron en IKK2, una enzima que estimula la actividad de NF-KB en respuesta al estrés. Cuando bloquearon la actividad de IKK2 en ratones con cáncer de pulmón, los ratones tenían tumores más pequeños y vivieron más tiempo, lo que sugiere que la enzima es necesaria para que NF-KB estimule el crecimiento tumoral.

"Ahora que entendemos que se requiere IKK2 para que NF-KB promueva el crecimiento tumoral, esperamos encontrar formas de dirigir su actividad con medicamentos", dice Yifeng Xia, investigador postdoctoral en el laboratorio de Verma y primer autor del artículo. "El bloqueo sistémico y crónico de la actividad de IKK2 es demasiado tóxico para usarse en quimioterapia, pero podríamos apuntar a otra molécula en la vía de señalización mediante la cual IKK2 regula el crecimiento tumoral".

Los investigadores también demostraron que Timp-1, un gen involucrado en la regulación del crecimiento celular, lleva órdenes de NF-KB para indicar a las células de cáncer de pulmón que proliferen. Cuando suprimieron la expresión del gen, los ratones con cáncer de pulmón tenían tumores más pequeños y sobrevivieron más tiempo.

“El siguiente paso es desarrollar anticuerpos u otros tipos de medicamentos que puedan neutralizar Timp-1 para abolir su función pro-proliferativa en el cáncer de pulmón”, dice Xia.

Los científicos de Salk ahora esperan desarrollar un modelo de ratón de cáncer de pulmón de células pequeñas, una forma más agresiva de la enfermedad que se ha relacionado con fumar. Luego probarán si los posibles objetivos farmacológicos que descubrieron en este estudio serían relevantes para este cáncer más mortal.

Los otros autores del artículo fueron Rubén J. Shaw, profesor en Salk's Laboratorio de Biología Molecular y Celular; el investigador postdoctoral de Salk, Narayana Yeddula, y el patólogo, Mathias Leblanc; Eugene Ke, de la Universidad de California, San Diego; y Yonghui Zhang y Eric Oldfield, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

El estudio fue financiado por Ellison Medical Foundation, HN and Frances C. Berger Foundation, Ipsen/Biomeasure, Sanofi Aventis, Leducq Foundation, National Institutes of Health, Merieux Foundation, Prostate Cancer Foundation y el Departamento de Defensa de EE. UU.

Sobre el Instituto Salk de Estudios Biológicos:

El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más importantes del mundo, donde profesores de renombre internacional investigan cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la orientación de futuras generaciones de investigadores, los científicos de Salk realizan contribuciones innovadoras a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal y disciplinas relacionadas.

Los logros de la facultad han sido reconocidos con numerosos honores, incluidos premios Nobel y membresías en la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el pionero de la vacuna contra la polio Jonas Salk, MD, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.