La importancia del agua en un biomarcador prometedor contra el cáncer

Un estudio de la UPV/EHU podría facilitar el diseño de herramientas de detección tumoral más eficaces

  • Investigación

Fecha de primera publicación: 11/10/2018

El Departamento de Química Física de la UPV/EHU y el Instituto Biofísika ha realizado un estudio multidisciplinar del antígeno Tn que aparece en el 90 % de los cánceres. Se han estudiado dos variantes aparentemente similares pero que tienen conformaciones muy diferentes en agua. El trabajo ha sido destacado como el mejor del mes por una de las revistas de química más prestigiosas del mundo: Journal of the American Chemical Society (JACS).

Emilio José Cocinero, miembro del Departamento de Química Física de la UPV/EHU y del Instituto de Biofísika. Foto: UPV/EHU

El antígeno Tn aparece en el 90 % de los cánceres y está asociado con la metástasis. Por eso, “son unos biomarcadores muy prometedores para identificar células cancerígenas y se han convertido en dianas muy atractivas para terapias contra el cáncer”, explica Emilio José Cocinero, miembro del Departamento de Química Física de la UPV/EHU y del Instituto de Biofísika, uno de los autores principales del trabajo. Los antígenos son moléculas que inducen la formación de anticuerpos, debido a que el sistema inmune las reconoce como una amenaza, pudiendo desencadenar por tanto una respuesta inmunitaria.

En este trabajo se estudian dos variantes aparentemente similares de antígenos Tn, que difieren sólo en un aminoácido de serina o treonina. Sin embargo, “hemos observado,  que tienen un comportamiento muy diferente en agua”, señala Emilio José Cocinero. “Utilizando un enfoque tanto experimental como computacional, hemos demostrado que el antígeno Tn unido a la treonina asume una forma rígida en disolución gracias a una molécula de agua que contribuye a estabilizar la estructura. Por el contrario, el antígeno Tn unido a la serina carece del elemento estructural y es flexible en disolución”, comenta el investigador de la UPV/EHU. “Estas diferencias no se observaron en los estudios de fase gaseosa y ambas moléculas se comportan exactamente igual, lo ha permitido conocer, por primera vez, y de forma inequívoca, el papel del agua en la estructura tridimensional de estas moléculas”, añade.

Para conocer más de cerca el papel activo del agua, “hemos ido añadiendo las moléculas de agua de una en una para ver cómo se comportaba el antígeno Tn. Hemos observado que añadiendo una sola molécula de agua era suficiente para que cambiara la estructura de los dos antígenos, y de hecho, el agua se localizaba en diferentes partes de la molécula”, explica Cocinero.

Emilio José Cocinero señala que “es probable que las diferentes conformaciones del antígeno Tn den lugar a interacciones distintas con receptores celulares y anticuerpos, y la compresión de estas estructuras puede facilitar el diseño de herramientas de detección más eficaces y fármacos anticancerígenos”. “Este trabajo en concreto —añade Cocinero— está dentro de un proyecto a largo plazo que está encaminado a intentar generar potenciales vacunas contra el cáncer”.

“El gran problema que tiene esta molécula, el antígeno Tn, es que también lo tenemos naturalmente en el cuerpo, con lo cual la respuesta inmune del cuerpo es muy baja porque nuestro cuerpo no lo ve como un agente extraño”, subraya el autor del trabajo. Sin embargo, “sí que hemos observado que si aumenta la concentración de esta molécula, se trata de que el cáncer está desarrollado. Podemos seguir la evolución de esta molécula para conocer el nivel de desarrollo del cáncer”, añade Cocinero.

Según Cocinero, “en un futuro lo ideal sería que se pudieran crear moléculas sintéticas que no estuvieran en nuestro cuerpo y que tuvieran la misma estructura que el antígeno Tn, para que de esta manera el cuerpo la viera como un agente extraño, desencadenando así una respuesta inmune mayor contra las células tumorales”.

Información complementaria

El trabajo multidisciplinar ha requerido la colaboración de tres instituciones: Emilio J. Cocinero, miembro del Departamento de Química Física de la UPV/EHU y del Instituto de Biofísika, Francisco Corzana de la Universidad de La Rioja y Ramón Hurtado de la Fundación ARAID.

Referencia bibliográfica