Transportadores de superficie celular explotados para la entrega de medicamentos contra el cáncer

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Anonim

Los científicos del Instituto Whitehead informan que ciertas moléculas presentes en altas concentraciones en las superficies de muchas células cancerígenas podrían explotarse para canalizar moléculas letales tóxicas hacia las células malignas. En tal enfoque, la sobreexpresión de transportadores específicos podría explotarse para suministrar sustancias tóxicas a las células cancerosas.

Aunque este hallazgo surge del estudio de una sola molécula tóxica y la proteína que transporta, el miembro de Whitehead David Sabatini dice que este fenómeno podría aprovecharse de manera más amplia.

"Nuestro trabajo sugiere una estrategia diferente para la terapia del cáncer que aprovecha la capacidad de una célula cancerosa para tomar algo tóxico que una célula normal no tiene", dice Sabatini, quien también es profesor de biología en el MIT y médico de Howard Hughes. Investigador del Instituto (HHMI). "Como resultado, esa molécula tóxica mataría a la célula cancerosa. Al identificar transportadores en la superficie de las células cancerosas, es posible que pueda encontrar una molécula que un transportador específico llevaría a la célula, y esa molécula sería tóxica para esa célula". celular. Realmente podría tener algo que sea mucho más selectivo para las células cancerosas ".

La investigación del laboratorio Sabatini se publica hoy en línea en la revista Nature Genetics .

Kivanc Birsoy, investigador postdoctoral en el laboratorio de Sabatini y primer autor del artículo de Nature Genetics, utilizó una línea especial de células haploides desarrollada por el ex miembro de Whitehead Thijn Brummelkamp para detectar genes que ayudan a la entrada celular de 3-bromopiruvato (3-BrPA), un potencial medicamento contra el cáncer en el desarrollo clínico. Se cree que 3-BrPA funciona al inhibir la glucólisis, un proceso celular que libera energía al dividir las moléculas de glucosa. Debido a que muchas células cancerosas dependen en gran medida de la regulación positiva de la glucólisis, las drogas que interrumpen esta vía pueden ser eficaces para atacar estas células cancerosas glicolíticas.

Desde la pantalla y la secuencia masiva paralela, Birsoy identificó el gen que codifica el transportador de monocarboxilato de proteína 1 (MCT1), que es necesario y suficiente para el transporte de 3-BrPA a las células, donde la molécula tóxica finalmente las mata. De hecho, el nivel de MCT1 en la superficie de las células tumorales glucolíticas es un predictor de la sensibilidad de esas células a 3-BrPA: cuanto mayor es la expresión de células de MCT1, más sensibles son a 3-BrPA. Esto es cierto en modelos in vitro e in vivo en múltiples líneas de células cancerosas humanas.

La correlación entre la concentración de MCT1 y la sensibilidad de 3-BrPA podría usarse para ayudar a determinar cómo se tratan ciertos tumores malignos.

"Este estudio convierte a MCT1 en un biomarcador para 3-BrPA", dice Birsoy. "Por lo tanto, en el futuro, si se aprueba el 3-BrPA como fármaco, es de suponer que se podría predecir si el tumor canceroso de un paciente va a ser sensible al observar los niveles de esta molécula. Ningún tumor sin MCT1 respondería al tratamiento con 3 BrPA ".