El veneno de una avispa brasile?a mata las c¨¦lulas cancerosas

La Polybia paulista o, como la llaman en S?o Paulo (Brasil), la paulistinha, es una avispa con una picadura muy dolorosa. Sin embargo, su veneno podr¨ªa esconder una nueva estrategia para atacar al c¨¢ncer. Investigadores brasile?os y brit¨¢nicos han estudiado c¨®mo act¨²a una mol¨¦cula de la toxina sobre las c¨¦lulas. Esta mol¨¦cula tiene la capacidad de discriminar entre c¨¦lulas cancerosas y sanas, atacando solo a las primeras.

La paulistinha, un himen¨®ptero de la familia de los v¨¦spidos propia del sudeste de Brasil, vive en comunidades de decenas o centenares de ejemplares, con una estructura social de castas liderada por varias reinas. Su veneno es tan potente y complejo que hace d¨¦cadas que llam¨® la atenci¨®n de los cient¨ªficos. Ya se le han descubierto m¨¢s de un centenar de prote¨ªnas y p¨¦ptidos (mol¨¦culas m¨¢s peque?as) y se sospecha que a¨²n quedan m¨¢s por descubrir.

Uno de estos p¨¦ptidos tiene una potente acci¨®n antibacteriana que permite a la?paulistinha mantener sus nidos a salvo de las bacterias. Ah¨ª resid¨ªa el inter¨¦s cient¨ªfico por su veneno. Podr¨ªa ser una alternativa para superar la creciente resistencia a los antibi¨®ticos. Pero, en 2008, investigadores chinos descubrieron que ese p¨¦ptido, conocido como MP1, tambi¨¦n atacaba a c¨¦lulas cancerosas de algunos tipos de c¨¢ncer. Ahora, cient¨ªficos de la Universidad Estatal Paulista y la de Leeds (Reino Unido) han descubierto c¨®mo hace un veneno con propiedades antibacterianas para distinguir entre c¨¦lulas tumorales y sanas.

"Los p¨¦ptidos de todo veneno generalmente son citot¨®xicos [t¨®xicos para las c¨¦lulas] pero no MP1 y tiene una potente actividad bactericida", explica el investigador del Instituto de Biociencias de la universidad paulista y coautor del estudio, Joao Ruggiero Neto. "Tanto la acci¨®n bactericida como la antitumoral est¨¢n relacionadas con la capacidad de este p¨¦ptido para inducir filtraciones en las c¨¦lulas al abrir los poros o fisuras en la membrana celular", a?ade. Como MP1 es cationico (tiene carga positiva) y tanto las bacterias como la membrana de las c¨¦lulas tumorales tienen l¨ªpidos ani¨®nicos (carga negativa), "la atracci¨®n electroest¨¢tica es la base para esta selectividad", concluye el cient¨ªfico brasile?o.

El veneno de la avispa contiene una mol¨¦cula bactericida y antitumoral

La membrana celular est¨¢ formada entre otros elementos por varios tipos de l¨ªpidos, como la fosfatidilserina (PS, en su nomenclatura internacional) o la?fosfatidilcolina (PE, m¨¢s conocida como lecitina). Ambos son claves en el armaz¨®n exterior de las c¨¦lulas. Pero, mientras en las sanas, estos fosfol¨ªpidos tienden a concentrarse en la parte interior de la membrana, en las cancerosas, aparecen desplazados hacia afuera. La hip¨®tesis de los cient¨ªficos es que esta diferencia es la que permite al veneno de la avispa paulistinha diferenciar entre c¨¦lulas sanas y cancerosas.

Los investigadores usaron tres modelos de membranas celulares para comprobar su teor¨ªa. Vieron que el p¨¦ptido sintetizado del veneno de la avispa se un¨ªa a aquellas c¨¦lulas que mostraban una anormal concentraci¨®n de PS y PE en la parte exterior, pero no a las que mostraban la configuraci¨®n t¨ªpica de una c¨¦lula sana, seg¨²n explican en el art¨ªculo publicado en Biophysical Journal.

De hecho, las membranas enriquecidas con el l¨ªpido PS aumentaron por siete su grado de uni¨®n al p¨¦ptido de la avispa. Al mismo tiempo, y reforzando el mecanismo, la mayor presencia de PS en el exterior celular aumentaba la porosidad de la membrana hasta en 30 veces. "Formados en unos segundos, estos grandes poros son lo suficientemente grandes para que mol¨¦culas esenciales como ARN o prote¨ªnas escapen de la c¨¦lula", detalla Ruggiero Neto.

Este debilitamiento de la membrana celular se produce habitualmente en la llamada apoptosis de las c¨¦lulas. La mayor¨ªa de ellas tienen programada su muerte, dictada por los genes. De hecho, esta apoptosis es la base de la vida, en forma de regeneraci¨®n celular: unas mueren para que lleguen otras nuevas. Pero, con el c¨¢ncer, las c¨¦lulas tumorales tambi¨¦n presentan mayor permeabilidad de la membrana. Y ese podr¨ªa ser el flanco desde el que combatir el tumor.

El MP1 sintetizado del insecto discrimina entre c¨¦lulas sanas y cancerosas

"Las terapias contra el c¨¢ncer que atacan por la composici¨®n de los l¨ªpidos de la membrana celular podr¨ªan suponer una nueva y completa clase de f¨¢rmacos antic¨¢ncer", sostiene el investigador en biolog¨ªa molecular de la Universidad de Leeds y coautor del estudio, Paul Beales. Una de las posibilidades que ofrece el veneno sintetizado de la paulistinha es que podr¨ªa ser un gran aliado en ofensivas m¨²ltiples. Su MP1 podr¨ªa atacar la membrana de la c¨¦lula tumoral mientras que otros agentes se encargar¨ªan del n¨²cleo de la c¨¦lula. "Podr¨ªa ser de gran utilidad en el desarrollo de nuevas terapias combinadas, donde se usan diversos f¨¢rmacos simult¨¢neamente para tratar el c¨¢ncer, atacando diferentes partes de la c¨¦lula cancerosa a la vez", cometan el cient¨ªfico brit¨¢nico.

Los investigadores, que han contado con financiaci¨®n del Gobierno brasile?o y la Comisi¨®n Europea, quieren ahora aumentar la capacidad selectiva del MP1 y ensayarlo con cultivos celulares primero y en animales despu¨¦s.