Como se sabe, el cáncer surge cuando un grupo de células con alteraciones genéticas crece y se multiplica de forma descontrolada en lugar de ser eliminadas. En este proceso, los genes supresores de tumores, como el que codifica la proteína p53, suelen estar inactivos. O presentes en cantidades insuficientes, lo que facilita el desarrollo de tumores.
Este es uno de los mayores obstáculos que deben superar los científicos, ya que la producción de la proteína p53 es escasa y con tasas bajas de estabilidad. Por lo que se dificulta encontrar terapias y tratamientos que ataquen de forma eficaz a esta enfermedad.
Pero, un equipo internacional de científicos ha encontrado la forma en la que se puede desarrollar un mejor tratamiento, en un recurso poco común: la seda de araña. Los resultados de la investigación se dieron a conocer en la revista Structure y estuvo a cargo de investigadores del Instituto Karolinska de Suecia y colaboradores de Europa y Asia.
Seda de araña: una nueva esperanza contra el cáncer
Los científicos descubrieron que la fusión de la proteína p53 con un dominio de seda de araña es capaz de producir grandes cantidades de una versión activa y estable de esta proteína. Que se encarga de detectar daños en el ADN y detener el ciclo celular. O inducir la muerte de células potencialmente cancerosas.
Debido a que en más de la mitad de la población con cáncer esta proteína está inactiva a causa de mutaciones, la ciencia busca restaurar su función. Además, la causa principal de su inestabilidad tiene que ver con su región N-terminal, que es propiamente desordenada. Es decir, que no aporta una estructura tridimensional definida, lo que la hace propensa a la degradación.
En busca de una solución, el equipo liderado por Margit Kaldmäe, Jan Johansson y Michael Landreh recurrió a la naturaleza. Pues las arañas producen proteínas de seda que, a pesar de contener segmentos desordenados y propensos a agregarse, se mantienen solubles y estables en concentraciones extremadamente altas.
El secreto detrás de esto es un dominio N-terminal compacto y muy estable, que se conoce como NT. Investigaron una versión modificada llamada NT\, fusionándola con el extremo N-terminal de p53. Lo que provocó la producción de grandes cantidades de la proteína, con formación compacta y estable. Pero sin perder su actividad biológica.
Así es como funciona el mecanismo
“La fusión con el dominio de seda de araña desbloquea la traducción de p53 y estabiliza su estructura”, escriben los autores. “Esto proporciona un modelo de cómo la naturaleza controla la expresión de proteínas con regiones desordenadas en el extremo N-terminal”.
Los científicos determinaron que el dominio NT actúa como una especie de «huso», alrededor del cual la región desordenada de p53 se enrolla. Reduciendo su tendencia a agregarse y facilitando su síntesis en la célula. Mediante experimentos de síntesis in vitro y bacterias, la producción de p53 aumentó hasta 100 veces al añadir el dominio.
Asimismo, mantuvo su capacidad de formar tetrámeros, la forma activa de p53. Y de activar genes relacionados con la detención del ciclo celular y la apoptosis en células humanas de cáncer de pulmón. Estos avances permitirán un mejor desarrollo de fármacos eficaces, que restaurar la función de la proteína en tumores.
Sin embargo, es importante mencionar que las pruebas se llevaron a cabo en sistemas bacterianos y líneas celulares humanas. Por lo que todavía se requiere comprobar que el mecanismo es igual de efectivo en organismos completos o contextos clínicos. Pero, sin duda, se trata de un excelente avance que nos acerca más a mejores terapias contra el cáncer.
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