Durante décadas, la ciencia dio por hecho que las células de mamíferos solo podían obtener cisteína, un aminoácido esencial para construir proteínas y proteger a la célula del daño oxidativo, a través de un único sistema bioquímico conocido. Un equipo de la Universidad Estatal de Montana ha descubierto que eso no es cierto: existe una vía de emergencia completamente distinta que entra en acción cuando el sistema principal falla, y que podría estar ayudando a las células tumorales a sobrevivir a los tratamientos contra el cáncer.
Un misterio que llevó nueve años resolver
El hallazgo, publicado en Nature Chemical Biology, se produjo en tres etapas a lo largo de nueve años de investigación. Según Schmidt, investigador de la Universidad Estatal de Montana desde 1999, el primer momento «eureka» llegó en 2014, cuando el equipo observó que una colonia de ratones convertía cistina (la forma oxidada de la cisteína) en cisteína utilizable, pese a no tener, según el conocimiento bioquímico establecido hasta entonces, ninguna vía conocida para hacerlo.
Una colaboración internacional para resolver el enigma
Schmidt y su equipo, en colaboración con Peter Nagy y otros investigadores del Instituto Nacional Húngaro de Oncología, en Budapest, trabajaron durante siete años para descubrir cómo lograban los ratones fabricar cisteína sin la vía principal disponible. Científicos llevaban mucho tiempo creyendo que este proceso era absolutamente esencial para toda célula viva, explicó Schmidt, pero hemos descubierto un sistema hasta ahora desconocido en células de mamíferos que puede tomar el relevo cuando los sistemas principales fallan.
Cómo funciona la vía de emergencia
Cuando el sistema habitual de reductasas de disulfuro no está disponible, este mecanismo de respaldo interviene químicamente rompiendo un enlace carbono-azufre adyacente dentro de la propia molécula de cistina, un proceso que involucra al fosfato de piridoxal. Esa ruptura produce persulfuro de cisteína, que después se descompone en cisteína utilizable por la célula. A diferencia de la vía principal, que depende de enzimas especializadas, esta ruta de emergencia comienza con un paso enzimático pero se completa mediante una cascada de reacciones espontaáneas, no enzimáticas.
Por qué pudo haber evolucionado esta vía
Según los investigadores, este mecanismo alternativo probablemente evolucionó en los primeros ancestros multicelulares como una forma de protegerse frente a toxinas electrofílicas dañinas presentes en su entorno. Es decir, no sería un simple accidente bioquímico, sino una adaptación de supervivencia muy antigua que ha permanecido oculta hasta ahora, precisamente porque la vía principal rara vez falla en condiciones normales.
La conexión con el cáncer
Los investigadores sospechan que algunas células cancerosas podrían estar aprovechando esta vía de respaldo para sobrevivir a la quimioterapia, la radioterapia o la inmunoterapia. Según Schmidt, esta misma vía que protege a nuestras células sanas de oxidantes o toxinas probablemente también protege a las células cancerosas frente a los tratamientos diseñados para eliminarlas. Es una doble cara del mismo mecanismo: útil para el organismo sano, pero potencialmente un escudo involuntario para el tumor.
Una posible nueva estrategia terapéutica
Si los científicos logran aprender a desactivar específicamente este mecanismo en células cancerosas, podría hacer que esos tumores resultaran mucho más vulnerables a los tratamientos ya existentes. Es una vía terapéutica todavía teórica, pero con una lógica clara: privar a la célula tumoral de su plan B bioquímico, obligarla a depender únicamente de la vía principal, que el propio tratamiento oncológico ya ataca.
Qué implica en la práctica
- Para la investigación oncológica: identificar y bloquear esta vía de emergencia podría convertirse en una estrategia complementaria para reforzar tratamientos ya existentes contra el cáncer.
- Para la bioquímica fundamental: el hallazgo obliga a revisar un paradigma que se daba por asentado desde hacía décadas sobre cómo las células de mamíferos obtienen un aminoácido esencial.
- Para futuras investigaciones: caracterizar con mayor detalle esta ruta podría revelar otros mecanismos de resistencia celular todavía sin descubrir, ocultos tras procesos que se consideraban ya completamente entendidos.
Nuestra lectura
Lo más revelador de este hallazgo no es solo la propia vía bioquímica, sino el tiempo que llevó descubrirla: nueve años desde la primera observación desconcertante en una colonia de ratones hasta la publicación del mecanismo completo. Es un recordatorio de que incluso los procesos celulares más básicos, aquellos que la ciencia considera «ya resueltos» desde hace décadas, pueden esconder rutas alternativas completas esperando a que alguien repare en un dato que no encajaba con el modelo establecido.
Fuentes: ScienceDaily, Montana Standard y Universidad de Medicina Veterinaria de Budapest.