El veneno de una raza particular de avispa contiene un ingrediente potente contra el cáncer, y ahora investigadores han demostrado cómo precisamente la toxina de ese veneno mata selectivamente las células cancerosas.
El veneno perteneciente a la avispa social brasileña Polybia Paulista contiene el péptido antimicrobiano Polybia-MP1 (MP1), que se ha demostrado que inhibe múltiples formas de células cancerosas tales como el cáncer de próstata, cáncer de vejiga y células leucémicas resistentes a múltiples fármacos.
A pesar de este péptido antimicrobiano que muestra un gran potencial como un componente del tratamiento contra el cáncer en los seres humanos, los investigadores no han comprendido plenamente exactamente cómo MP1 mata las células cancerosas.
El nuevo estudio, publicado en Biophysical Journal, revela cómo MP1 es capaz de matar las células cancerosas dejando las células normales indemne: atacando los lípidos en la superficie de las células cancerosas y la creación de agujeros que permiten que las moléculas celulares importantes se filtren.
«Las terapias de cáncer que atacan a la composición lipídica de la membrana celular sería una nueva clase de medicamentos contra el cáncer», explica el co-autor Paul Beales de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido.
«Esto podría ser útil en el desarrollo de nuevas terapias de combinación», añade, «donde se utilizan varios medicamentos al mismo tiempo para tratar un cáncer atacando diferentes partes de las células cancerosas a la vez.»
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el mecanismo detrás de la eficacia de MP1 contra las células cancerosas implicaría la manera en que las membranas celulares de cáncer difieren de las membranas celulares sanas.
Una diferencia importante es el posicionamiento de dos lípidos que forman parte de la membrana celular: la fosfatidilserina (PS) y fosfatidiletanolamina (PE). En las células cancerosas, PS y PE se encuentran en la membrana celular externa orientada hacia fuera de la célula, mientras que en las células sanas, que están situados en la membrana interna y se enfrentan hacia el interior.
Para probar su hipótesis, los investigadores crearon algunas membranas celulares modelo. Algunos de estos contenían PS, algunos PE y algunos contenían ambos. Luego expusieron sus membranas modelo a MP1 y observaron lo que ocurrió.
Usando una combinación de ensayos de permeabilidad de la membrana y las técnicas de imagen, los investigadores revelaron que PS aumentó la unión del péptido antimicrobiano a la membrana celular, mientras que la presencia de PE incrementó la capacidad de MP1 para interrumpir rápidamente la membrana y aumentar el tamaño de los agujeros en ella.
La formación de estos agujeros fue clave para la forma en MP1 mata las células cancerosas, como co-autor João Ruggiero Neto, de la Universidad del Estado de São Paulo en Brasil, explica:
«Formados sólo en segundos, estos poros son lo suficientemente grandes para permitir que las moléculas críticas tales como ARN y las proteínas escapen fácilmente de las células. La mejora dramática de la permeabilización inducida por el péptido en presencia de PE y las dimensiones de los poros en estas membranas fue sorprendente».
De cara al futuro, los investigadores planean experimentar con el ajuste de secuencia de aminoácidos de MP1, lo que les permite investigar cómo la estructura del MP1 se refiere a su función, así como potencialmente aumentar sus propiedades contra el cáncer con fines terapéuticos.
«Entender el mecanismo de acción de este péptido ayudará en los estudios traslacionales para evaluar mejor el potencial de este péptido para ser utilizado en la medicina» Dr. Beales concluye. «Como se ha demostrado ser selectiva a las células cancerosas y no tóxico para las células normales en el laboratorio, este péptido tiene el potencial de ser seguro, pero más trabajo sería necesario para demostrar que».
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