En sus estudios de laboratorio, los científicos han descubierto que las células cancerosas tienen dos formas de escapar de los medicamentos diseñados para matarlas de hambre y matarlas.

La mayoría de las quimioterapias tratan con éxito el cáncer y prolongan la vida de los pacientes, pero se sabe que no funcionan por mucho tiempo en todos los casos porque las células cancerosas cambian el proceso mediante el cual convierten el combustible en energía (metabolismo) para contrarrestar los efectos de los medicamentos. Muchos de estos fármacos son antimetabólicos, que modifican los procesos celulares necesarios para el crecimiento y la supervivencia del tumor.

El estudio, publicado en Nature Metabolism, examina tres fármacos (raltitrexed, PALA y brequinar) que bloquean la producción de pirimidinas, esenciales para la síntesis de ADN y ARN en las células cancerosas. Al inhibir esta vía, se interrumpe la reproducción de las células cancerosas, lo que puede provocar su muerte espontánea (apoptosis).

Dirigido por investigadores de NYU Langone Health y su Perlmutter Cancer Center, el trabajo muestra cómo las células cancerosas sobreviven en un ambiente hostil debido a una falta persistente de energía de la glucosa (el término químico para el azúcar en sangre) necesaria para el crecimiento del tumor. Esta mejor comprensión de cómo las células cancerosas evaden los intentos de los fármacos para matarlas en un entorno bajo en glucosa podría conducir al diseño de terapias combinadas mejores o más efectivas.

Los investigadores descubrieron que los microambientes tumorales bajos en glucosa dificultan el consumo de nucleótidos de uridina, bloqueando así la eficacia de las quimioterapias al impedir la producción de ADN y ARN en las células cancerosas. Además, estos entornos reducen la activación de proteínas clave (BAX y BAK) esenciales para la apoptosis, lo que ralentiza la muerte celular en las células cancerosas).

«Nuestro estudio muestra cómo las células cancerosas logran compensar el impacto de los microambientes tumorales bajos en glucosa y cómo estos cambios en el metabolismo de las células cancerosas minimizan la eficacia de la quimioterapia», explica el investigador principal del estudio, Minwoo Nam.

Los investigadores dirigidos por Richard Possemato descubrieron que los niveles bajos de glucosa en el microambiente del tumor ralentizan el consumo de nucleótidos de uridina, lo que dificulta el crecimiento de las células cancerosas y la apoptosis (muerte celular). Este hallazgo ofrece una explicación de cómo el metabolismo alterado en los tumores afecta la eficacia de la quimioterapia, dificultando la destrucción de las células cancerosas cuando se encuentran en un entorno bajo en glucosa.

Los hallazgos podrían conducir al desarrollo de nuevas terapias, como las quimioterapias combinadas, que inciten a las células cancerosas a responder como lo harían en un entorno con niveles normales de glucosa. Además, los investigadores planean explorar cómo bloquear otras vías metabólicas en las células cancerosas podría inducir la apoptosis en estos entornos bajos en glucosa, lo que podría mejorar la eficacia de los tratamientos.

Sin embargo, todavía se necesitan más estudios porque algunos fármacos en investigación actuales, como los inhibidores de Chk-1 y ATR, no son bien tolerados por los pacientes.