El cáncer de mama continúa siendo una de las principales causas de muerte entre las mujeres a nivel mundial. La investigación en biología celular y molecular ha permitido avanzar en el conocimiento de los mecanismos que favorecen el crecimiento tumoral y la proliferación de células malignas. Un estudio reciente realizado por científicos de Sanford Burnham Prebys y la Clínica Mayo ha arrojado nueva luz sobre cómo las células cancerosas manipulan la cadena de suministro de energía celular para su crecimiento acelerado. Estos hallazgos, publicados el 3 de febrero de 2025 en la revista Structure, abren nuevas posibilidades para el desarrollo de terapias más selectivas y menos tóxicas.
La energía en el cáncer
Las células cancerosas requieren grandes cantidades de energía para multiplicarse rápidamente y colonizar otros tejidos. Para lograrlo, secuestran diversas funciones celulares que regulan la producción y el transporte de energía. Entre los actores clave en este proceso se encuentran las creatina quinasas (CK), un grupo de enzimas que facilitan la transferencia de energía generada en las mitocondrias hacia diferentes regiones de la célula donde es necesaria.
La creatina quinasa mitocondrial ubicua (uMtCK) ha demostrado ser esencial en este proceso dentro de las células del cáncer de mama
En particular, un subtipo de CK, conocido como creatina quinasa mitocondrial ubicua (uMtCK), ha demostrado ser esencial en este proceso dentro de las células del cáncer de mama. La uMtCK ayuda a mantener la estabilidad energética dentro de la célula tumoral, permitiendo que el cáncer crezca sin restricciones. Entender su estructura y funcionamiento es crucial para diseñar nuevos fármacos capaces de bloquear su acción y frenar el avance del cáncer.
Caracterización estructural de uMtCK
Gracias a los avances en microscopía electrónica criogénica (crio-EM), los científicos lograron obtener imágenes tridimensionales detalladas de la estructura de la uMtCK. Este método permite visualizar átomos individuales y observar cómo la enzima cambia su forma cuando se une a las moléculas de almacenamiento de energía, como la creatina y el trifosfato de adenosina (ATP).
Esta información es clave para el diseño de inhibidores específicos que puedan interferir con su función, interrumpiendo así el suministro de energía de las células cancerosas
Los datos obtenidos proporcionan un mapa detallado de cómo uMtCK facilita la transferencia de energía dentro de la célula. Esta información es clave para el diseño de inhibidores específicos que puedan interferir con su función, interrumpiendo así el suministro de energía de las células cancerosas sin afectar gravemente las células sanas.
Evaluación de un inhibidor de CK
Además de la caracterización estructural de uMtCK, los investigadores también analizaron el efecto de un inhibidor de CK, conocido como CKi. Este compuesto mostró la capacidad de reducir significativamente el crecimiento de células de cáncer de mama al bloquear el transporte de energía dentro de ellas. Sin embargo, el estudio reveló que CKi no es completamente selectivo para uMtCK, lo que significa que también afecta otras funciones celulares esenciales, lo que puede generar toxicidad en tejidos sanos.
El estudio reveló que CKi no es completamente selectivo para uMtCK, lo que significa que también afecta otras funciones celulares esenciales, lo que puede generar toxicidad en tejidos sanos
Estos hallazgos resaltan la necesidad de desarrollar moléculas más específicas que actúen únicamente sobre uMtCK y minimicen los efectos secundarios. A partir de la información obtenida en este estudio, los investigadores de la Clínica Mayo y Sanford Burnham Prebys están trabajando en la creación de nuevas moléculas pequeñas diseñadas para inhibir selectivamente uMtCK y mejorar su perfil de seguridad.
Futuro de la terapia dirigida
Además, el descubrimiento del papel central de uMtCK en el cáncer de mama ofrece nuevas oportunidades para el desarrollo de tratamientos más eficaces. Las terapias dirigidas, basadas en inhibidores selectivos de proteínas clave en la proliferación tumoral, han demostrado ser una estrategia prometedora en el tratamiento del cáncer. Sin embargo, uno de los principales desafíos es garantizar que estos inhibidores sean altamente específicos para evitar efectos adversos.
El uso de técnicas avanzadas, como la crio-EM, permite un diseño más preciso de moléculas terapéuticas, optimizando su afinidad y selectividad hacia proteínas diana como uMtCK. A medida que los científicos continúan perfeccionando estos enfoques, es posible que en el futuro cercano se disponga de nuevas terapias capaces de frenar el crecimiento del cáncer de mama sin comprometer la salud del paciente.
La caracterización estructural de uMtCK y la evaluación de inhibidores han proporcionado información valiosa que podría dar lugar a nuevas opciones terapéuticas más seguras y eficaces
El estudio liderado por investigadores de la Clínica Mayo y Sanford Burnham Prebys representa un avance significativo en la lucha contra el cáncer de mama. La caracterización estructural de uMtCK y la evaluación de inhibidores han proporcionado información valiosa que podría dar lugar a nuevas opciones terapéuticas más seguras y eficaces.
De hecho, el desarrollo de fármacos específicos contra uMtCK podría representar un cambio de paradigma en la oncología, permitiendo atacar el cáncer de manera más precisa y con menor toxicidad. Mientras los estudios continúan, estos hallazgos abren una ventana de esperanza para mejorar el pronóstico y la calidad de vida de los pacientes con cáncer de mama.
