Las poliaminas son pequeñas moléculas presentes de forma natural en todas las células y son cruciales para guiar las decisiones celulares, mientras que una alteración en la abundancia de estos metabolitos se observa consistentemente en escenarios patológicos como el cáncer o el envejecimiento. A pesar de décadas de investigación, nuestro conocimiento acerca de los mecanismos mediante los cuales las poliaminas controlan las decisiones celulares es escaso.

Un estudio colaborativo publicado recientemente en la prestigiosa revista Nature y liderado por un equipo científico de CIC bioGUNE en colaboración con el grupo de Proteínas Kinasas y Cáncer del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR) informa del descubrimiento de un mecanismo que reformula nuestra comprensión de las acciones de las poliaminas en la salud y la enfermedad. Utilizando un enfoque integrado que combina simulaciones moleculares, análisis bioquímicos y estructurales, proteómica y ensayos celulares, el estudio identificó que estos metabolitos alteran el perfil fosfoproteómico de las células tumorales, con importantes repercusiones para la función de las proteínas. El trabajo se centra en proteínas que participan en el control del procesamiento de RNAs (splicing alternativo), lo que conduce a una remodelación del repertorio de ARN y proteínas celulares. El equipo de investigación logró identificar el mecanismo por el cual las poliaminas reconocen secuencias específicas en proteínas y demostró que este proceso puede ser interrumpido o potenciado mediante estrategias genéticas o farmacológicas. Dado que cientos de proteínas contienen motivos potenciales de unión a poliaminas, este estudio abre la puerta a una nueva percepción de las respuestas celulares reguladas por poliaminas.

Las poliaminas se producen en exceso en el cáncer, y su pérdida se asocia al proceso de envejecimiento. A su vez, la inhibición farmacológica del metabolismo de las poliaminas ha sido evaluada en distintos tipos de cáncer y actualmente se emplea como estrategia terapéutica en el neuroblastoma. Por otro lado, la suplementación dietética con poliaminas se plantea como una estrategia innovadora para contrarrestar el envejecimiento. Los hallazgos de Zabala, Pujana y colaboradores podrían contribuir a dilucidar los efectores de las poliaminas en estos procesos, ayudando así al diseño de intervenciones dietéticas y farmacológicas de nueva generación.

El trabajo ha contado con la colaboración del Dr. José M. Lizcano, jefe del grupo de Proteínas Kinasas y Cáncer del VHIR, investigador del Instituto de Neurociencias de la UAB (INc-UAB) y profesor del Departamento de Bioquímica y de Biología Molecular de la UAB, y el Dr. Sergio Espinosa, miembro del mismo grupo durante el estudio.

El estudio fue liderado por el Dr. Arkaitz Carracedo, profesor de investigación Ikerbasque, jefe del Laboratorio de Señalización y Metabolismo de la Célula Cancerosa en CIC bioGUNE (miembro de BRTA) y líder de grupo en CIBERONC, con la Dra. Amaia Zabala-Letona y Dr. Mikel Pujana-Vaquerizo como co-primeros autores.

Se trata de una colaboración internacional en la que han participado más de 25 instituciones, entre ellas CIC bioGUNE, CIBERONC y CIBERehd, Ikerbasque, el Centro de Regulación Genómica (CRG), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), el Memorial Sloan Kettering Cancer Center (EE. UU.), el Children’s Hospital of Philadelphia y la Universidad de Pensilvania (EE. UU.), la Universidad de Zúrich y el Hospital Infantil Universitario de Zúrich (Suiza), el Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO), el Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y la Universitat Pompeu Fabra (UPF).

La investigación fue financiada a través de convocatorias competitivas de programas de investigación españoles y europeos, incluyendo agencias nacionales, redes biomédicas CIBER, la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), organismos financiadores regionales y apoyo institucional de los centros participantes, así como financiación internacional adicional para investigación oncológica y biomédica básica.