¿Cómo incide la investigación premiada por el Nobel en el tratamiento contra el cáncer?

Entregado el pasado lunes a dos científicos estadounidenses – William Kaelin y Gregg Semenza– y un británico – Peter Ratcliffe–, el Nobel de Medicina premió a una investigación sobre la adaptación de las células a los niveles variables de óxigeno. Según la Academia Sueca encargada de entregar el premio, Kaelin, Semenza y Ratcliffe lograron inmiscuirse en “los mecanismos moleculares producidos en la adaptación de células al aporte variable de oxígeno en el cuerpo”, algo que ha sido siempre un misterio para la ciencia médica, subrayaron también las autoridades. "La importancia fundamental del oxígeno es conocida desde hace siglos, pero el proceso de adaptación de las células a las variaciones del nivel de oxígeno ha sido durante largo tiempo un misterio".

Estos mecanismos moleculares son importantes porque están presentes en los tumores, cuyo crecimiento depende del aporte en oxígeno a la sangre, en particular en ciertos cánceres de progresión rápida –por ejemplo, el de hígado o a los riñones– que consumen tanta energía que queman todo el oxígeno disponible. "Los intensos esfuerzos actualmente en curso en laboratorios universitarios y empresas farmacéuticas están centrados en desarrollar medicamentos capaces de interferir en diferentes fases de una patología, activando o bloqueando el mecanismo de captación de oxígeno" explica en su discurso el jurado del premio.

Para el Dr. Rafael Radi –profesor titular del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina y director del Centro de Investigaciones Biomédicas de la UDELAR–, el Nobel premia el hecho de que se haya llegado al entendimiento a un grado de detalle molecular bioquímico y celular, de cómo nuestros tejidos miden la concentración de oxígeno que hay en la vuelta y cómo pueden, así, generar respuestas adaptativas-

Oxígeno y energía

Según explica Radi, los antecedentes de esta investigación comienzan en otro premio Nobel de medicina, uno otorgado al alemán Otto Warburg en 1931, que abordó el metabolismo del oxígeno por primera vez. Allí se empezó a entender cómo el oxígeno es utilizado a nivel molecular por nuestras células para la generación de energía.

“Hace años se sabe que a nivel fisiológico la disponibilidad de oxígeno en los tejidos y la adaptación a los mayores o menores requerimientos de él debería tener algún mecanismo de control. Por ejemplo, si vos empezás a hacer ejercicio físico, necesitás más oxígeno en los músculos y el corazón, no en el hígado. Cómo los tejidos miden la cantidad de O2 disponible y cómo se adaptan metabólicamente a la cantidad disponible era algo que se conocía poco, hasta que los estudios de ciertos investigadores a partir de 1970, y particularmente de estos investigadores que ganaron el Nobel a partir de 1990, fueron detectando procesos metabólicos y de expresión génica en los que hay sensores. Son proteínas que detectan cuánto O2 hay en la vuelta y que mandan esa información al núcleo celular para generar respuesta génicas que adaptan la disponibilidad”, explicó el experto, que también es el presidente de la Academia Nacional de Ciencias del Uruguay y miembro asociado de la National Academy of Science de Estados Unidos.

Según él, la hipoxia es la condición bajo la cual este sensor, que se denomina HIF, se activa. El HIF, cuando detecta la hipoxia, envía una señal que hace que el riñón y en menor medida el hígado liberen una hormona que va hasta la médula ósea y hace que se generen más glóbulos rojos. Esos nuevos glóbulos rojos secuestran el poco oxígeno que hay y se lo dan a las células que lo necesitan. El proceso se llama adaptación a la hipoxia.

Radi, que viene investigando el metabolismo del oxígeno desde hace muchos años y que de hecho en 2011 ganó una medalla por sus trabajos que luego, en 2017, logró Gregg Semanaza uno de los Nobel de este año –el Discovery Award de la Society for Redox Biology and Medicine–, aclaró que el premio, además, se otorga por las posibilidad que genera la investigación no solo para entender los procesos fisiológicos, sino también para la incidencia de los fármacos en estas cuestiones.

“Por estas investigaciones, la ruta pudo ser intervenida a nivel farmacológico, para aumentar la actividad de HIF o para disminuirla. Se busca aumentarla para casos como la falta de oxígeno en la altura o en la anemia. Se busca disminuirla cuando aparece el cáncer. Los tumores utilizan los ambientes hipóxicos para proliferar y generar vasos sanguíneos que lo alimenten.

En la hipoxia, el tumor gana, se adapta muy bien. Es como que un jugador vaya a la altura y anda volando, frente a otro que se ahoga. Lo que se hace es trancarle al tumor el sistema de HIF para que no pueda adaptarse y por lo tanto se logre una reducción de su crecimiento, mientras se lo ataca con fármacos antitumorales. Bloqueando esa adaptación al HIF, el tumor pierde la ventaja que tenía sobre las otras células”, concluyó el investigador.