Las mitocondrias no miran bien el desorden metabólico de las células tumorales y por ello inducen su autodestrucción
( Creces, 2007 )
Una antigua observación hecha por Otto Warburg en 1934, podría ahora aplicarse en el tratamiento del cáncer: La célula cancerosa a diferencia de la célula normal, obtiene su energía del proceso de glicólisis. En cambio la célula normal la obtiene de la degradación oxidativa que se realiza en las mitocondrias. Pero además ellas son capaces de inducir la destrucción de la propia célula cancerosa.
Las células cancerosas manejan su metabolismo en forma diferente a las células normales. Estas últimas obtienen su energía de la degradación oxidativa que realizan las mitocondrias, abundantes organelos intracelulares que oxidan moléculas para generar la energía que la célula necesita (Fig. 1). En cambio la célula cancerosa que necesita una gran cantidad de energía para su rápida multiplicación, la obtiene a partir de un proceso previo, denominado "glicólisis", que se sabe es mucho menos eficiente. (Fig. 2).
Esto fue lo que descubrió Otto Warburg en el año 1930. El hecho no llamó la atención y sólo quedó registrado como una curiosidad. Ahora Evangelos Michelakis y sus colaboradores de la Universidad de Alberta en Canadá, desentierran el hecho y tratan de aprovecharlo para mortificar a la célula cancerosa. Los investigadores están utilizando una droga llamada "dicloroacetato" con la que pretenden combatir el cáncer. Su acción consiste en deprimir la glicólisis y se activan las mitocondrias.
Usar esta droga para tratar el cáncer, a primera vista parece un contrasentido; la célula cancerosa tiene un altísimo requerimiento energético debido a su rápida multiplicación, y es por ello que requiere mucho más energía que una célula normal (La célula cancerosa necesita energía). Sin embargo la obtiene de un proceso que es muy poco eficiente, la glicolisis, que representa sólo el preludio de la producción de energía a partir de la glucosa, degradándola hasta ácido pirúvico (piruvato) (Fig. 2). Posteriormente, la degradación oxidativa de este metabolito se realizan en las mitocondrias, quedando como productos finales CO2 y H20 y una eficiente producción de energía. Este es un aparente contrasentido de la célula cancerosa, que necesitando mucha energía, ha elegido un mecanismo ineficiente para que se le provea.
Pero tiene una explicación: la célula cancerosa ha buscado la glicólisis como fuente energética porque trata de no depender del oxígeno. Desde su punto de vista esta es una muy buena decisión, porque el tumor no controla con eficiencia el desarrollo de vasos sanguíneos necesarios para que le proporcionen el oxigeno en cantidad suficiente. Es que crece más rápido que los vasos sanguíneos necesarios para transportar el oxígeno. Al decidir por la glicólisis, que si bien es ineficiente como fuente energética, la logra utilizar sin necesidad de oxígeno (el proceso es anaeróbico). En cambio la energía que produce la mitocondria necesita de mucho oxígeno (proceso aeróbico) para su degradación, lo que es un riesgo para el tumor que requeriría de la seguridad de una vascularización previa adecuada. Pero hay también otra razón por la qué las células cancerosas no quieren relacionarse con las mitocondrias. Es que estas tienen además otra función: matar a las células que no van por buen camino, mediante un proceso llamado apoptosis. Y realmente las células cancerosas “no van bien”.
El objetivo que los investigadores persiguen con la droga dicloroacetato es reactivar a la mitocondria estimulándole una enzima que le facilita el abastecimiento de piruvato para que el ciclo oxidativo funcione sin limitaciones. Por otra parte el dicloroacetato ya ha sido aprobadas para su uso en humanos en patologías que afectan a las mitocondrias. Pero lo que realmente pretenden los investigadores con esta droga, es activar la acción de las mitocondrias para que incrementen la apoptosis de las células cancerosas.
Pero los tiros van más lejos. Los resultados que está obteniendo Mikelakis se relacionan con los que obtuvieron el año recién pasado Valeria Fatin y Philip Leder, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard. Ello modificaron la glicolisis de tumores cancerosos de ratas, usando la técnica llamada de "RNA de interferencia" (El RNA de interferencia no es tan específico). Mediante esta técnica consiguieron bloquear la enzima necesaria para la conversión del ácido pirúvico (piruvato) en ácido láctico (lactato) (Fig. 2).
Cuando la concentración de ácido pirúvico se incrementa sobre cierto nivel, este se transforma en ácido láctico (fig.2) (cuando los músculos de los atletas desarrollan un gran esfuerzo se eleva el ácido pirúvico derivado de la glicólisis y se transforma en ácido láctico, que es el que les produce los calambres musculares) (El esfuerzo físico al máximo). Lo que logran Fatin y Leder mediante el RNA de interferencia, es obstruir la conversión de ácido pirúvico en láctico, con lo que logran sobrecargar las mitocondrias con ácido pirúvico, y forzarlas a incrementar su degradación.
Con este truco el sistema les funcionó muy bien, ya que al activar las mitocondrias, estas incrementan aún más la apoptosis de las células cancerosas. Con ello ha logrado que los tumores de las ratas disminuyeran su ritmo de crecimiento, alcanzando que incremente la sobreviva en un 80%. Con estos resultados, el RNA de interferencia ha pasado a ser la gran atracción de la industria farmacéutica, iniciando una verdadera carrera para lograr su aceptación e iniciar cuanto antes los ensayos clínicos. Pero de aquí a que el RNA de interferencia se llegue a utilizar en clínica, pasará mucho tiempo, ya que el proceso de aprobación por parte del Food and Drug Administration es normalmente lento. Mientras tanto el dicloroacetato, con efecto similar, ya se está utilizando en ensayos clínicos, aunque con otros propósitos, por lo que también se podría comenzar a ensayar inmediatamente en pacientes con cáncer. Habrá que esperar resultados.