Cuando el reflejo mata
Un aminoácido espejado inhibe específicamente el crecimiento de ciertas células cancerosas
En la naturaleza, a menudo hay sustancias que se comportan como imágenes especulares, como el conocido ácido láctico que gira a izquierda y derecha. Equipos de investigadores de la Universidad de Marburgo y la Universidad de Ginebra han descubierto ahora cómo puede utilizarse una sustancia especular para debilitar específicamente el crecimiento de determinadas células cancerosas, utilizando el aminoácido D-cisteína, que es una imagen especular exacta del aminoácido natural L-cisteína, que contiene azufre. Los investigadores, dirigidos por el profesor Roland Lill, del Instituto de Citobiología de la Universidad Philipps de Marburgo, informan de ello en Nature Metabolism.
En la ilustración, Roland Lill (izquierda) y Oliver Stehling muestran un ejemplo de cómo la D-cisteína tiene un efecto tóxico en las células: Normalmente, el azufre amarillo se transfiere de la mano izquierda (L) a una posición receptora en la enzima (E). Sin embargo, si el azufre amarillo se encuentra en la mano derecha (R), la distancia a la posición receptora es demasiado grande. Como resultado, la reacción de transferencia que es vital para la célula no puede tener lugar y la célula muere.
Foto: Carina Beimborn; Bearbeitung: Roland Lill
Sin embargo, a diferencia de la L-cisteína, su imagen especular, la D-cisteína, no puede utilizarse para sintetizar moléculas proteicas (proteínas) en las células biológicas. Los equipos de investigación han descifrado ahora los mecanismos exactos por los que la D-cisteína inhibe el crecimiento de las células tumorales. Inicialmente, el grupo de Ginebra dirigido por el Prof. Jean-Claude Martinou observó que sólo las células tumorales en las que un transportador de cisteína ya conocido estaba cada vez más presente en la membrana celular veían inhibido su crecimiento por la D-cisteína. Este fue el caso en la mayoría de las células tumorales analizadas, ya que este transportador proporciona a las células tumorales ventajas de crecimiento a través de la captación de L-cisteína.
El laboratorio de Marburg dirigido por Roland Lill, que desde hace tiempo se ocupa del proceso de producción biológica de las denominadas proteínas hierro-azufre, se propuso averiguar por qué la D-cisteína tiene un efecto tóxico una vez que ha sido absorbida por la célula. El laboratorio descubrió que la D-cisteína bloquea una importante enzima que normalmente incorpora el azufre de la L-cisteína a las proteínas hierro-azufre para que puedan funcionar en la célula. Dado que muchas proteínas hierro-azufre desempeñan funciones vitales, como la síntesis del ADN, una célula no puede funcionar correctamente sin estas proteínas hierro-azufre y, por tanto, perece.
Los investigadores pudieron demostrar detalladamente cómo la D-cisteína bloquea la enzima liberadora de azufre. En términos sencillos, la L-cisteína natural transfiere su azufre a la enzima con su "mano izquierda". Sin embargo, en la imagen especular de la D-cisteína, el azufre está en la "mano derecha" y, por tanto, demasiado lejos de la posición receptora en la enzima. Por tanto, la transferencia del azufre queda bloqueada y, en consecuencia, no se pueden formar proteínas hierro-azufre.
"Las investigaciones podrían tener relevancia para la terapia de tumores", comenta Lill. Los primeros experimentos realizados en ratones en el laboratorio de Ginebra han demostrado que la D-cisteína también puede inhibir significativamente el crecimiento de tumores en animales vivos. Los investigadores quieren comprobar ahora si la sustancia puede utilizarse para tratar el cáncer, y de qué manera.
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