Un sorprendente descubrimiento sobre el cerebro impactará en el desarrollo de fármacos contra el cáncer

La prestigiosa revista Nature lleva en portada el descubrimiento realizado por unos investigadores de la Universidad de Copenhague sobre un mecanismo neuronal insospechado, que tiene a la comunidad científica boquiabierta: una enzima determinada permite el encendido y apagado de las señales cerebrales, que pueden permanecer inactivas incluso durante horas. Lo cual, por muy buenas razones, puede influir en el desarrollo de medicamentos contra el cáncer.

La asombrosa materia gris de los mamíferos

cáncer

Tanto al mover nuestros cuerpos a voluntad como para los procesos físicos que no dependen de decisiones que tomamos, y hasta en la conformación de pensamientos y de la memoria, los 100.000 millones de neuronas de nuestra masa cerebral envían constantes mensajes a través de su tupida red para que todo ello funcione y ocurra. Y una enzima específica echa una mano para que estas células nerviosas intercambien la información que transportan los neurotransmisores a la velocidad del rayo: la V-ATPasa.

Ya que nuestros cocos no se quedan quietos y la comunicación neuronal no se detiene nunca, los neurocientíficos pensaban que tales enzimas no podían interrumpir su imprescindible labor. Pero los autores de este análisis las han mirado más de cerca y con mayor detenimiento y una técnica innovadora, a partir de enzimas aisladas de roedores y no de bacterias como antes, y han visto con pasmo que su actividad se disipa y se reanuda a intervalos imprevisibles. Menuda cara se les habrá quedado.

“Esta es la primera vez que alguien estudia estas enzimas cerebrales de mamíferos, una molécula a la vez, y estamos asombrados con el resultado”, admite Dimitrios Stamou, al frente de la investigación en el Departamento de Química que alberga la Universidad de Copenhague. “Contrariamente a la creencia popular y a diferencia de muchas otras proteínas, estas enzimas podrían dejar de funcionar durante minutos u horas. Aún así, los cerebros de los humanos y otros mamíferos pueden funcionar milagrosamente”.

Si queremos ir al detalle, digamos que se bombean los neurotransmisores a unos contenedores membranosos llamados vesículas sinápticas, que los liberan en el momento preciso de lanzar un mensaje. Y estas enzimas, únicas en cada contenedor, abastecen de la energía necesaria para ello. Sin embargo, según apunta el profesor, si ya “es casi incomprensible” que tal proceso “extremadamente crítico (…) se delegue a una sola molécula por contenedor”, que “el 40 % del tiempo” estén apagadas es la repanocha.

Un hallazgo inesperado que influye en la ciencia contra el cáncer

“¿Apagar la fuente de energía de los contenedores significa que muchos de ellos están realmente vacíos de neurotransmisores? ¿Una gran fracción de contenedores vacíos afectaría significativamente la comunicación entre las neuronas? Si es así, ¿sería ese un problema por el que las neuronas evolucionaron para eludirlo, o podría ser una forma completamente nueva de codificar información importante en el cerebro?”, se pregunta Dimitrios Stamou; y remata, muy intrigado: “Solo el tiempo lo dirá”.

De lo que no cabe duda es que la enzima V-ATPasa se encuentra en la diana farmacológica y, por lo tanto, el estudio de la Universidad de Copenhague debe influir en la elaboración de medicamentos contra el cáncer. Porque su papel en esta enfermedad y su metástasis, así como en otras potencialmente letales, no puede ser desdeñado. Los ensayos clínicos promedian de forma simultánea la señal de millones de estas enzimas para conocer el efecto promedio de un fármaco. Y esta tarea cambia si su función se paraliza.

“Se ha vuelto fundamental contar con métodos que midan el comportamiento de las V-ATPasas individuales para comprender y optimizar el efecto deseado” de cualquier medicina anticancerígena, asegura Elefterios Kosmidis, colega de Dimitrios Stamou. Su equipo ha logrado medir cómo afectan las mismas en el bombeo de la V-ATPasa y no perderse sus corrientes a una escala un millón de veces más pequeña de la que se suele detectar con el establecido pinzamiento de parche en el laboratorio. Muy prometedor.

Bibliografía

  • EurekAlert! «Major discovery about mammalian brains surprises researchers». Accedido, el 24 de noviembre de 2022. https://www.eurekalert.org/news-releases/972250.
  • Stamou, Dimitrios, Victor; Eleftherios Kosmidis, Christopher G. Shuttle, Julia Preobraschenski, Marcelo Ganzella, Peter J. Johnson, Salome Veshaguri, Jesper Holmkvist, Mads P. Møller, Orestis Marantos, Frank Marcoline, Michael Grabe, Jesper L. Pedersen y Reinhard Jahn. «Regulation of the mammalian-brain V-ATPase through ultraslow mode-switching». Nature, 23 de noviembre de 2022. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05472-9.

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