Investigadoras del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl) de la Universidad de Salamanca y del Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (Ibsal) acaban de publicar dos estudios que abren las puertas al desarrollo de nuevas opciones terapéuticas contra el glioma, el tumor cerebral más frecuente.
Un compuesto patentado por el grupo de investigación que lidera Arantxa Tabernero demostró tener un doble efecto. Por una parte, inhibe la capacidad de adaptarse a entornos desfavorables que tienen las células madre tumorales en este tipo de cáncer. Por otra parte, también tiene efectos relevantes en las células madre neurales que, en determinadas circunstancias, pueden ser el origen de glioma.
Según informó la USAL a través de un comunicado, en los últimos años este grupo de investigación logró importantes avances tras comprobar que una proteína llamada conexina 43 frenaba la progresión de estos tumores. Tabernero y su equipo desarrollaron un péptido, un compuesto formado por un número reducido de aminoácidos, que consigue el mismo efecto, lo patentaron y comprobaron su efectividad en muestras de pacientes y tumores desarrollados en cerebros de ratón.
Ahora, salen a la luz dos artículos en las revistas 'EBioMedicine', del grupo 'The Lancet', e 'International Journal of Molecular Sciences' que acercan la posibilidad de convertir estos avances en una terapia. Estos trabajos se realizaron gracias a la financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), la Fundación Ramón Areces, la Junta de Castilla y León y fondos FEDER.
Células en cultivo
El primero de estos trabajos, cuya primera autora es Sara Gutiérrez Pelaz, explica cómo el compuesto patentado interfiere en el metabolismo de las células madre del glioma. Estas células tumorales tienen una gran capacidad de adaptación a cualquier circunstancia, de manera que resisten a los fármacos y vuelven a regenerar el tumor. “En el proceso de desarrollo del glioma, la glucosa y otros sustratos metabólicos no les llegan adecuadamente, así que estas células madre tumorales adaptan su metabolismo para sobrevivir, adquieren un estado inactivo o durmiente”, explicó Arantxa Tabernero. Sin embargo, “cuando recuperan esos nutrientes, vuelven a proliferar”.
Para estudiar las bases moleculares de este fenómeno, Sara Gutiérrez puso estas células en cultivo y comprobó que “al administrar el péptido, las células no salen de ese estado durmiente ni siquiera cuando se les vuelve a poner glucosa, pierden su plasticidad metabólica”. Por primera vez, las investigadoras del grupo han podido captar en imágenes de vídeo cómo el compuesto inhibe la capacidad de las células madre tumorales de adaptarse a los cambios en los nutrientes del entorno. Además, comprobaron ese efecto ‘in vivo’, con modelos de ratón que tienen glioma y son tratados con el péptido.
El artículo que detalla estos avances, publicado en 'EBioMedicine', contó con la colaboración de otra investigadora del Icil, Conchi Lillo y del Instituto Imdea en Madrid. Los resultados son muy relevantes porque “hay tratamientos que fallan, precisamente, debido a que las células madre tumorales son capaces de adaptarse a las circunstancias adversas y regenerar el tumor. Así que pensamos que al impedir esa plasticidad tenemos una buena opción terapéutica”, destacó Tabernero.
Células madre neurales
Por otra parte, otra de las investigadoras del grupo, Rocío Talaverón, que disfruta de un contrato postdoctoral de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), es la primera autora del artículo publicado en 'International Journal of Molecular Sciences', en el que colabora Esperanza Rodríguez Matarredona, especialista en células madre neurales de la Universidad de Sevilla. En este caso, la investigación se centra en un tipo de células madre presentes en el cerebro sano y que permiten la neurogénesis del adulto, es decir, la generación de nuevas neuronas incluso en edades avanzadas. Sin embargo, “se considera que son las que dan lugar a los gliomas cuando tienen ciertas mutaciones”, según corroboran estudios recientes.
Por eso, cuando se extirpa el tumor mediante cirugía, esta pequeña población de células ubicada junto a los ventrículos del cerebro, puede hacer que vuelva a aparecer. “Hemos estudiado estas células en cultivo en distintas condiciones con agentes que promueven su crecimiento, comprobando que el péptido puede interferir en su proliferación”, apuntó Tabernero. Por eso, las investigadoras creen que se podría utilizar el compuesto contra las células neurales que tienen mutaciones y originan gliomas.
Cuando estas células madre, que por definición tienen la capacidad de convertirse en otro tipo de células, comienzan a diferenciarse, el péptido favorece que esa diferenciación sea hacia astrocitos (células de la glía con importantes funciones en el sistema nervioso) y no hacia neuronas, un efecto ya descrito para la conexina 43. El hecho de que una pequeña parte de la conexina43 pueda ejercer esta función aporta datos muy relevantes acerca del mecanismo de acción de esta proteína en el desarrollo del cerebro.