Las bacterias pueden ser unas aliadas indispensables para la salud, cuando actúan correctamente en el intestino y, al mismo tiempo, una de las mayores amenazas a nivel internacional, con la resistencia a los antibióticos. Estos microorganismos juegan el papel de ‘espía doble’ continuamente, tal y como se demuestra una vez más en un estudio donde se ha encontrado que las bacterias pueden destruir las células de los tumores cancerígenos e incorporarse a los tratamientos contra el cáncer.
La imagen representa las células de cáncer muertas al activarse su proteína de membrana PAR-1 por la proteasa bacteriana HapA./CIC.
El hallazgo ha sido resultado de un trabajo del Centro de Investigación del Cáncer (CIC), centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca, publicado en Cell Death Discovery, que abre la puerta a nuevos tratamientos enfocados a destruir células tumorales humanas de mama, colon y páncreas.
“Este trabajo demuestra el potencial de las proteínas bacterianas como herramientas terapéuticas antitumorales. La acción selectiva y el modo de activación intracelular abren nuevas perspectivas para desarrollar tratamientos combinados y específicos”, subraya el investigador del CSIC en el Centro de Investigación del Cáncer (CIC-CSIC-Universidad de Salamanca) Antonio Hurtado.
Bacterias contra el cáncer
El equipo de investigación responsable de este estudio ha descubierto que la bacteria Vibrio cholerae secreta una proteína que es capaz de destruir células cancerosas. Se trata de la proteína HapA, que actúa como una especie de “llave” capaz de localizar unas “cerraduras” específicas (llamadas receptores PAR-1 y PAR-2) en la superficie de las células tumorales. Al abrir esas cerraduras, provoca una reacción en cadena dentro de las células que las lleva a autodestruirse.
En este estudio se utilizaron tanto el cultivo bacteriano original como bacterias inocuas artificialmente modificadas para producir solo HapA. Así se demostró que el efecto era realmente causado por esta proteína concreta y no por otros posibles factores de la bacteria.
Una metodología precisa
Para desarrollar este estudio se cultivó la bacteria Vibrio cholerae, contando con una cepa normal y otra mutante modificada genéticamente. Posteriormente se recogió supernatante, que es el líquido donde crecen estas bacterias y que también contiene las proteínas y sustancias liberadas por la bacteria. El supernatante se aplicó a células cancerosas humanas de colon, mama y páncreas para observar qué efectos producía.
“Lo que buscamos fue comprobar si las células humanas de distintos tipos tumorales (mama, colon y páncreas) seguían vivas y si podían multiplicarse tras estar en contacto con estas sustancias bacterianas, en particular con la proteína HapA”, explica Hurtado. “Para confirmar que los efectos observados eran específicos de Vibrio cholerae comparamos los resultados con el supernatante de una bacteria diferente que no produce HapA, la Escherichia coli”, añade.
Para entender mejor cómo funciona HapA, se usaron técnicas que permiten introducir en las células cancerosas unos marcadores especiales relacionados con dos receptores de la superficie celular llamados PAR-1 y PAR-2. También se emplearon pruebas para detectar la activación de proteínas que indican muerte celular y se estudiaron las rutas internas de la célula que controlan la supervivencia y la muerte, conocidas como vías MEK-ERK.
Adicionalmente, se aplicaron fármacos que bloquean estas vías, como trametinib, para confirmar que la muerte celular dependía de estas señales. En la investigación se han empleado sistemas avanzados de imagen en tiempo real que permiten contar células vivas y muertas, y medir la apoptosis (muerte programada) para observar con precisión el bloqueo de las vías.