En una investigación reciente de Science Advances, los investigadores revelan que la arginina es un nutriente esencial para las células cancerosas por lo que evitar que lo consigan, como si fuera el agua o la comida por la noche de un gremlin, podría ser un enfoque nuevo para combatirlo.
La arginina es un aminoácido producido naturalmente por nuestro cuerpo y abundante en el pescado, la carne y las nueces que comemos.
Investigadores del Laboratorio de Biología del Cáncer de Sistemas de Sohail Tavazoie descubrieron que en una variedad de cánceres humanos, este aminoácido se vuelve limitado, lo que lleva a estas células a buscar una solución genética inteligente: cuando los niveles de arginina caen, manipulan las proteínas a su disposición para que sean más eficientes. absorber la arginina y otros aminoácidos. Y sorprendentemente, en un intento por seguir creciendo, inducen mutaciones que reducen su dependencia de él.
La conexión arginina-cáncer y otras enfermedades
Como explica Sohail Tavazoie, Médico y profesor en un artículo de la Rockefeller University , a nivel celular, la arginina juega un papel en una variedad de procesos, desde la eliminación de residuos de nitrógeno hasta la síntesis de proteínas. También es uno de los pocos aminoácidos que se ha demostrado que regula la forma en que las células inmunitarias reaccionan ante el cáncer y otros tipos de desencadenantes inmunológicos, citando al autor principal del estudio, Dennis J. Hsu.
“Su déficit, por ejemplo, —añade— está relacionado con los tejidos inflamados de personas con enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, enfermedad inflamatoria intestinal o infección por H. pylori, cuyos tejidos pueden tener niveles bajos de arginina. Si las personas con estas afecciones no reciben tratamiento, tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de estómago o de colon”.
Los investigadores descubrieron la conexión entre la arginina y el cáncer como parte de un estudio más amplio sobre codones, tripletes de bases de ADN que contienen la receta para producir un solo aminoácido. Al revisar el Atlas del genoma del cáncer, Hsu documentó miles de casos de mutaciones de codones, pero uno se destacó entre todos los cánceres: los codones de arginina, que se perdieron durante las mutaciones mucho más de lo que deberían haber sido. Los cánceres de estómago y colorrectal mostraron la deficiencia más dramática.
Qué pasa cuando se deja de alimentar con este aminoácido a las células cancerosas
Como desgrana Tavazoie, Hsu y sus coautores pasaron meses en el laboratorio cultivando células cancerosas y luego privándolas de arginina. A medida que sometieron a las células a múltiples rondas de desnutrición celular, las células cancerosas comenzaron a mutar mientras intentaban diferentes formas de asegurar el acceso a un suministro renovado de la dieta esencial. Aunque no todas estas estrategias funcionaron, un método exitoso fue aumentar la cantidad de proteínas transportadoras de aminoácidos para que las células pudieran absorber la arginina y otros aminoácidos de manera más eficiente. Sin embargo, en otro experimento, Hsu encontró un aumento en el número de mutaciones hacia codones que producen aminoácidos que eran más abundantes en el entorno de las células cancerosas, estos de repente se volvieron más apetecibles para las células cancerosas, que parecían estar tratando de arreglárselas con lo que tenían. “Similar a improvisar una comida con algunos elementos aleatorios que se encuentran en su refrigerador”, explica.
Esta capacidad de persuadir a los codones para que hagan su voluntad podría potencialmente conducir a la destrucción de las células cancerosas.
"Tienes un montón de proteínas aleatorias de aspecto anormal debido a todas las mutaciones, y es más probable que el sistema inmunitario las reconozca como algo que no debería estar allí", dice Hsu. Una vez que las células cancerosas hambrientas de arginina mutaron profundamente y que podrían haber pasado desapercibidas para el sistema inmunitario, ahora podrían estar ondeando una bandera roja hecha jirones.
La importancia de estos hallazgos es que tienen implicaciones potenciales para la inmunoterapia
“Al matar de hambre a una célula cancerosa, quizás pueda promover la obtención de nuevas mutaciones que luego pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario”, dice Hsu. "No hemos probado esto, pero sería algo realmente genial intentarlo".
Puedes leer el estudio completo en Science Advances: La limitación de arginina impulsa una respuesta de evolución de secuencia de ADN dependiente de codón dirigida en células de cáncer colorrectal.
Dennis J. Hsu et al, Arginine limitation drives a directed codon-dependent DNA sequence evolution response in colorectal cancer cells, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.ade9120
Fuente: The Rockefeller University.
Imagen: Wikimedia (Dominio Público) De Dr. Cecil Fox (Photographer) - This image was released by the National Cancer Institute, an agency part of the National Institutes of Health.
