Investigaciones con levadura revelan el papel de genes implicados en tumores
José Pichel Andrés/DICYT La levadura que se utiliza en la fabricación de pan, cerveza o vino, denominada Saccharomyces cerevisiae, también sirve de modelo para estudiar el cáncer. Este hongo unicelular es tan sencillo que permite a los científicos realizar experimentos con genes importantes en muchos procesos biológicos, como la proliferación celular que puede dar lugar a procesos tumorales cuando ocurren irregularidades. Un ejemplo de este tipo de investigación es el que realiza Víctor Jiménez Cid, científico del Departamento de Microbiología II, de la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid. Este experto mantiene colaboraciones con científicos de Salamanca que también realizan experimentos con levaduras y hoy ha visitado el Instituto de Microbiología Bioquímica (IMB) de la Universidad de Salamanca para explicar su línea de investigación.
"Lo que hacemos es humanizar la levadura al expresar genes humanos que tienen que ver con enfermedades humanas en este modelo celular que es la levadura, porque es muy fácil de manejar y desde el punto de vista molecular puedes realizar experimentos rápidos que son imposibles en personas y ni siquiera en cultivos de tejidos humanos", ha explicado el experto en declaraciones a DiCYT.
En concreto, su equipo trabaja con genes involucrados en oncogénesis, es decir, en el origen de los tumores. "Existe una serie de proteínas que regulan que las células proliferen cuando deben hacerlo y, en el caso de que lo hagan de manera irregular, se suiciden mediante la muerte celular programada, llamada apoptosis", señala. Pues bien, su trabajo es expresar estas proteínas humanas en la levadura mediante un modelo de manipulación genética. "Hemos conseguido que en la levadura se reproduzca el comportamiento de las proteínas, lo cual nos ha permitido hacer una serie de análisis genéticos en los que estudiar de forma muy sencilla sus funciones".
La investigación se desarrolla con dos oncogenes, genes que propician la aparición de cáncer, pero también con un gen supresor de tumores, que tiene un papel completamente distinto: se encarga de inhibir la proliferación celular excesiva. El que les ha dado "más juego" es el supresor de tumores, llamado PTEN, que aparece mutado en la mayoría de los tumores sólidos. Como sus funciones son impedir la proliferación incontrolada de células que caracterizan el cáncer, si presenta alguna alteración que le impida realizar esta función, es más probable que surja un tumor.
"Buscando al azar mutaciones en levadura que inactiven el supresor de tumores hemos generado mutaciones que aparecen realmente en pacientes con tumores; eso nos valida el modelo", asegura Víctor Jiménez.
El siguiente paso de la investigación es buscar inhibidores de las proteínas involucrados en oncogénesis, proteínas que, por lo tanto, podrían ser potenciales fármacos contra el cáncer, algo "fácil de hacer en el modelo de levadura", afirma. "Lo que hacen estos oncogenes es inhibir el crecimiento de la levadura, en unas determinadas condiciones la matan", señala. Por eso, "si aplicamos fármaco que no sea tóxico para las células, pero que inhiba de manera específica el oncogén, la levadura va a sobrevivir y es muy fácil hacer un rastreo a gran escala buscando moléculas que tengan este tipo de actividad".
Aspectos trasladables a la investigación clínica
Aunque se trata de una investigación básica realizada en un modelo celular muy sencillo y alejado de la complejidad del cuerpo humano, hay ciertos aspectos de la investigación que se pueden trasladar al campo clínico a corto plazo. "Puedo usar el modelo de levadura para determinar si una mutación en el supresor de tumores implica una pérdida de su función bioquímica", apunta el científico. Esta información puede ayudar a los investigadores clínicos a predecir si una mutación implica una pérdida de función del supresor de tumores, lo cual le indica si puede ser patológica o no. "Es una manera de darles ideas", explica Víctor Jiménez.
Este investigador de la Universidad Complutense no tiene proyectos de investigación directamente relacionados con los investigadores salmantinos, pero sí está en contacto permanente con ellos, puesto que muchos se dedican a realizar investigaciones similares con modelos de levadura. "Hay grupos muy buenos que trabajan en biología molecular con levaduras y muchos investigadores de nuestro departamento se han formado en Salamanca, por eso estamos en contacto, compartimos conocimientos y nos ayudamos mutuamente", declara.