Un “superpaper” argentino

El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Cell, resume más de cuatro años de silenciosas investigaciones. Con herramientas generadas en el Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular, el equipo dirigido por Eduardo Arzt descubrió un gen clave para el metabolismo celular, y describió el mecanismo de acción de una proteína que juega un rol central en la génesis tumoral.

“A medida que obteníamos nuevos datos nos íbamos dando cuenta de que teníamos algo grande”, sonríe el doctor Eduardo Arzt, investigador del Conicet, y de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. “Por eso -confiesa- durante todo este tiempo nos mantuvimos sin publicar nada sobre esta línea de trabajo”.

Se refiere a los poco más de cuatro años que transcurrieron desde que un experimento en células tumorales de hipófisis de ratón, efectuado por la entonces tesista -hoy doctora- Carolina Perez-Castro, reveló la expresión de un gen desconocido. “En ese momento no teníamos la menor idea de qué se trataba”, reconoce Arzt.

Así fue que, entonces, decidieron clonar ese gen ignoto y desentrañar su secuencia para luego determinar si existía algo similar en el genoma humano. Y, para sorpresa de todos, allí estaba: “Vimos que había una secuencia humana con bastante homología, y como habíamos comprobado que se trataba de un gen que se expresa diferencialmente en un tumor, decidimos averiguar cuál era su función. Para ello, trabajamos simultáneamente con células de ratón, de rata y de humanos”, explica el investigador.

La sorpresa fue mayor cuando comprobaron que el gen que habían descubierto codificaba para una proteína que no parecía pertenecer a ninguna familia conocida. Es decir, la proteína parecía ser “distinta”. Además, el análisis de las bases de datos indicaba que dicha molécula está presente en diferentes vertebrados superiores con muy pocas variaciones entre especies, lo que presupone para esta molécula una función importante.

Rótulo crítico

RSUME, tal el nombre con el que el grupo de la FCEyN bautizó a la proteína en cuestión, es un elemento clave de un proceso fundamental de la célula que recibe el nombre de sumoilación, una reacción bioquímica por la cual un pequeño compuesto, denominado SUMO, se “pega” a las proteínas. “Es como un etiquetado”, ilustra Arzt.

Cuando la proteína es marcada (sumoilada), adquiere ciertas características como, por ejemplo, la capacidad de “esquivar” a la maquinaria celular encargada de su destrucción. En otras palabras, la sumoilación estabiliza a la molécula proteica permitiéndole “seguir con vida” y, de esta manera, mantener su actividad.

¿Y qué papel juega RSUME en esta historia? Los investigadores de la FCEyN encontraron que, en determinadas condiciones, RSUME actúa como un potenciador de la sumoilación de ciertas proteínas que están implicadas en la supervivencia tumoral. Es decir, permite que el tumor siga creciendo.

En resumen, el “superpaper” publicado en la prestigiosa revista Cell, no sólo da cuenta del descubrimiento y caracterización de un gen que se expresa en ciertos tumores, y que está presente en numerosas especies, sino que, además, hace una descripción detallada de la proteína RSUME, producida a partir de ese gen, y comprometida en el desarrollo tumoral. Por si todo esto fuera poco, el trabajo de los investigadores de la FCEyN también brinda una explicación precisa acerca del mecanismo de acción de RSUME, y de sus efectos en la fisiología celular.

Cuando “falta el aire”

A medida que un tumor se desarrolla, las células que quedan encerradas en el centro de esa masa tumoral en crecimiento comienzan a padecer la falta de oxígeno (hipoxia) y, como consecuencia, empiezan a morir. “En ciertos tumores, nosotros encontramos que en esas zonas necróticas hay presencia de RSUME”, señala Eduardo Arzt y, para dejar en claro la relación entre la situación de hipoxia y la existencia de la proteína, añade: “Cuanto mayor es la falta de oxígeno y más necrótico está el tumor, hay más cantidad de RSUME”.

¿Y qué hace RSUME en medio de las células muertas? “Es una estrategia del tumor para poder seguir creciendo”, responde el científico. Según la explicación dada en el paper de Cell, la hipoxia activa al gen RSUME en las células que están padeciendo la falta de oxígeno y, como consecuencia, comienza a producirse la proteína RSUME, la cual desata una “cascada” de reacciones bioquímicas que terminan en la generación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis), los que, finalmente, llevarán oxígeno a las células del centro del tumor.

Para desencadenar la “cascada” de reacciones que llevan a la angiogénesis, RSUME potencia el proceso de sumoilación de una proteína denominada HIF (Factor Inducible por Hipoxia, por sus siglas en inglés) logrando estabilizarla. Al evitar su degradación, el “etiquetado” de HIF permite que esta proteína se acumule en la zona donde falta el oxígeno. “A su vez, HIF induce la producción de VEGF, que es un factor que estimula el crecimiento de los vasos sanguíneos”, precisa Arzt.

Falta respuesta inflamatoria

El “superpaper” también da cuenta de otro mecanismo de acción de RSUME que también favorece el crecimiento tumoral. “Observamos que RSUME, además, estabiliza a una proteína intracelular que se llama IkB, cuya función es inhibir a la proteína NF-kB, que es el factor de transcripción maestro de la inflamación”, consigna el experto. En otras palabras, RSUME reduce la respuesta inflamatoria que produce el organismo para defenderse del tumor. “Para ello, inhibe la transcripción de genes que producen proteínas propias de la respuesta inflamatoria, como Cox o IL-8”, completa.

De yapa

Pero, por si todavía no fuera suficiente con lo expuesto, el “superpaper” -cuyos primeros autores son Alberto Carbia-Nagashima y Juan Gerez- también explica, por primera vez, qué función cumple el dominio RWD, un grupo químico que forma parte de una gran cantidad de proteínas: “Si bien es un dominio que está presente en unas 60 ó 70 proteínas humanas, hasta ahora no había un sólo paper que explicara para qué sirve esa región”, observa Arzt, a la par que aclara que “hubo un estudio que, por análisis computacional, predecía qué es lo que podía llegar a hacer este dominio, pero nuestro trabajo es el primero que describe y comprueba experimentalmente, y en una proteína verdadera, la localización y función del dominio RWD”.
-¿Y cuál es específicamente esa función?
-Es un dominio muy importante en interacciones proteína-proteína, para poder ensamblar una proteína con otra. En el caso de RSUME, que es una proteína que participa en varios pasos que requieren un ensamble proteína-proteína, RWD cumple una función esencial.

Carrera contra reloj

La inesperada “potencia científica” que adquirió la línea de trabajo condujo a que, en determinado momento, y con el fin de preservarla de la fuerte competencia de los grupos de investigación de los países centrales, se decidiera mantener un perfil bajo que permitiera seguir acumulando datos cada vez más interesantes: “Durante todos estos años concurrimos a muchos “meetings” muy especializados sobre el tema, y eso nos servía para comprobar que ningún otro grupo estaba siquiera pensando en lo que trabajábamos nosotros, con lo cual, pudimos ir avanzando. De lo contrario, nos habríamos tenido que apurar para publicar como sea”, cuenta Arzt.

Pero, el envío del trabajo completo a Cell para su revisión por el comité científico de la revista no acabó con el suspenso. Todo lo contrario. A partir de ese momento, en el laboratorio de la FCEyN empezaron a “cortar clavos”, porque el paper fue y volvió varias veces. “Tuvimos tres vueltas de revisión muy fuertes. Desde que lo mandamos por primera vez hasta que se aceptó para su publicación pasaron seis meses”, relata el investigador.

En ese lapso de medio año, debieron hacer nuevos experimentos para poder contestar las preguntas de los evaluadores: “Tuvimos referees excelentes, porque nos pidieron cosas muy profundas que, en definitiva, nos permitieron completar aún más nuestro trabajo, y mejoraron mucho el paper”, considera.

Pero, casualmente, a lo largo de esos seis largos meses, el mundo científico comenzó a acercarse “peligrosamente” al tema: “Durante esos seis meses se publicaron tres papers que, para explicar cosas que estaban descubriendo, prácticamente, pronosticaban que tenía que existir una proteína con las características de RSUME”, repasa Arzt. “No la llamaban RSUME, obviamente, porque el nombre se lo pusimos nosotros”, ironiza. “Ahí el tema se puso muy caliente”, evoca.
-¿Supone que pudo haberse filtrado alguna información desde Cell?
-Seguramente no. Porque los referees actúan bajo confidencialidad.

Made in Exactas

A punto de viajar hacia Alemania para ultimar los detalles para la radicación de una sede del Instituto Max Planck en Buenos Aires, Arzt, quien además es miembro científico externo de esa prestigiosa institución, no se cansa de insistir en que “todos los experimentos fueron realizados en los laboratorios de Exactas” y, destacando el trabajo de Susana Silberstein, investigadora del Conicet, y otra de las autoras del “superpaper”, agradece: “Debo decir que hay muchas personas que no son coautoras de este paper que han ayudado muchísimo. Hubo un compromiso muy grande para sacar este trabajo adelante. Hubo mucho aporte intelectual de todos los autores para poder establecer la función de RSUME con claridad. Marcelo Paez Pereda, quien se doctoró conmigo acá, en Exactas, y que ahora dirige un grupo en el Max Planck, participó activamente en estas discusiones, y ha sido también muy importante en esta publicación”.

Asimismo, la complejidad de la investigación, y el marco “secreto” en el que se desarrolló el estudio, requirieron de un gran esfuerzo adicional: “No había nada que pudiéramos comprar o pedirle a otro grupo. Tuvimos que generar absolutamente todas las herramientas. Desde las proteínas recombinantes o los anticuerpos, hasta los genes, los promotores, o los vectores de expresión”, recuerda Arzt y, como para que se comprenda la magnitud del trabajo, ilustra: “Lo que estamos publicando en Cell es una tesis completa. Es como si fueran tres papers de una buena revista”.

Lo que viene

El descubrimiento de RSUME (el nombre no es caprichoso, sino que proviene de “RWD-containing Sumoylation Enhancer”, lo que se traduciría como “potenciador de la sumoilación que contiene el dominio RW”), y de su rol central en el proceso de sumoilación de proteínas que son cruciales para la supervivencia tumoral, abre la posibilidad para el desarrollo de nuevas terapias para el tratamiento del cáncer. De hecho, según Arzt, una alternativa posible es bloquear la actividad de RSUME y, con ello, impedir que las células tumorales sobrevivan a la hipoxia. “Es una de las estrategias que estamos ensayando ahora, pero tenemos otras…”
-¿Las quiere explicar?
-Por ahora, prefiero no contarlas…
Lo que sí decide contar es que ya están muy cerca de tener lista una nueva publicación en la que revelan que, además de regular a HIF y a IkB, la proteína RSUME regula a otros dos factores más.
-¿A cuáles?
-Todavía prefiero no mencionarlos…
Aunque parezcan exageradas, para quienes hacen ciencia “de punta” las precauciones parecen necesarias. “Es un momento para tomar decisiones, porque tenemos abiertos varios frentes, y no podemos hacer todo. Y ahora que sale el paper en Cell van a empezar a aparecer muchos competidores, y no podemos equivocarnos”.