Els tumors, per créixer i proliferar, realitzen una gran despesa energètica. Les cèl·lules canceroses són, de fet, addictes al principal combustible del metabolisme cel·lular, la glucosa. La maquinària molecular que degrada aquest sucre per obtenir energia (els anomenats enzims glucolítics) està sobreexpressada en cèl·lules tumorals. Però aquesta no és l’única característica que diferencia el metabolisme de les cèl·lules tumorals del de les normals. En efecte, la tumorigènesi implica grans canvis metabòlics a les cèl·lules, englobats sota el concepte de reprogramació metabòlica.
L’equip de recerca de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i del Campus de Bellvitge de la Universitat de Barcelona (UB) ha donat un important pas endavant en el coneixement del mecanisme molecular que reprograma la cèl·lula en el procés de tumorigènesi. El treball, publicat a la revista iScience, desxifra la via a través de la qual la glucosa potencia el creixement cel·lular.
Per poder dividir-se, les cèl·lules han de créixer i assolir una mida crítica. Promovent processos biosintètics -com la producció de proteïnes i lípids-, duplicant el material genètic i suprimint vies de degradació de les biomolècules, les cèl·lules es preparen per proliferar. Aquests processos són regulats per una proteïna clau: l’anomenada mTOR, que exerceix un paper nodal en la reprogramació metabòlica.
L’equip de recerca, liderat pel Dr. Albert Tauler, membre també de la Facultat de Farmàcia i Ciències de la Salut de la UB, ha demostrat de quina forma s’acobla, molecularment, la disponibilitat dels nutrients que han de permetre el creixement cel·lular, i les senyals genètiques, com és el cas de l’oncogen E2F1, que promouen la divisió descontrolada de la cèl·lula tumoral. Un mecanisme que manté mTOR al centre de la reprogramació.
En concret, el treball descriu la interacció activadora de dos enzims glucolítics (la PFKFB3 i la PFK1) amb el complex mTOR, que conflueixen a la superfície d’uns orgànuls cel·lulars anomenats lisosomes. Els lisosomes són orgànuls recoberts per una membrana, que contenen una gran quantitat d’enzims capaços de degradar les macromolècules. La translocacio d’mTOR a la superfície dels lisosomes, imprescindible per a la seva activació i funció, està activada per l’activitat d’aquest dos enzims glucolítics, un cop han estat reclutats, també, a la membrana dels lisosomes.
Els resultats recentment publicats demostren, doncs, que la PFKFB3 i la PFK1 són el nexe entre la disponibilitat de glucosa i l’activació d’mTOR. Alhora, evidencien la importància dels lisosomes com a plataformes de senyalització essencials per la regulació de la reprogramació metabòlica, inherent a la tumorigènesi.
mTOR ja és, actualment, una diana terapèutica per combatre el càncer. La rellevància de l’estudi publicat rau en la descripció d’una nova via de regulació d’aquesta proteïna que permetrà explorar nous abordatges terapèutics d’una de les malalties amb més impacte en la societat actual.