Cómo las células se adaptan a la cantidad de oxígeno disponible en el ambiente es el descubrimiento destacado por el Comité de Especialistas del premio Nobel de Medicina 2019, galardón que recayó en los estadounidenses William Kaelin (de la Escuela de medicina de Harvard y del instituto del Cáncer Dana-Faber en Boston) y Gregg Semenza (de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore) y en el británico Sir Peter Ratcliffe (del Instituto Francis Crack en Londres y de la Universidad de Oxford).

El trío, dedicado hace dos décadas a buscar nuevas terapias contra el cáncer, detectó el mecanismo de respuesta a la hipoxia (falta de oxígeno) de las células corporales, incluso las tumorales. Como ellos conocen la forma de operar de los tumores, ahora hablan de asfixiarlos, evitando que crezcan y desarrollando terapias para detener la metástasis. El descubrimiento no solo se aplica al cáncer, sino que abre vías para combatir otras enfermedades como la anemia, problemas vasculares y musculares.

Trabajo en equipo El camino fue largo y todos aportaron. Primero, Semenza descubrió el comportamiento del gen que regula la eritropoyetina (EPO), proteína que aumenta los niveles de oxígeno en la sangre. Ratcliffe, por su parte, descubrió que este mecanismo está presente en todos los tejidos. Después, Kaelin aportó que cuando el gen VHL tiene mutaciones, la célula que lo contiene se comporta como si estuviera sin oxígeno.

Luego de descubrir este engranaje perfecto, estos tres hombres descifraron cómo sobreviven las células tumorales, a pesar de tener poco oxígeno y ser irradiadas. 'A la hipoxia se le atribuye que el tumor sea más agresivo y genere metástasis, escapando de la quimioterapia y radioterapia', precisa Manuel Varas, bioquímico e investigador del Centro de Biología Celular y Biomedicina de la Universidad San Sebastián. Cambio metabólico 'Lo que descubrieron es crucial para ayudar a combatir el cáncer.

Ahora sí entendemos cómo las células se adaptan a la falta de oxígeno, tanto para las células tumorales como las normales', destaca Viviana Montecinos, oncóloga PhD de la Universidad Católica. 'Los tumores crecen de forma descontrolada, y no había manera de entender por qué. Ahora se sabe que este tipo de células aumentan su crecimiento cuando están en hipoxia.

Son capaces de generar un cambio en su metabolismo, dejando la glicólisis aeróbica, y empleando la glicólesis anaeróbica. Esto las lleva a consumir gran cantidad de glucosa y las mantiene vivas a pesar de un ambiente hostil donde, por ejemplo, una neurona fallecería en solo 2 minutos', explica la oncóloga. Agrega que estas células son capaces de generar, al mismo tiempo, proteínas que estimulen nuevos vasos sanguíneos 'que permiten cambiar el ambiente y continuar su expansión', algo que realizan todas las células del cuerpo cuando les falta oxígeno.

Falta de… 'Cuando hay problemas de oxigenación en la sangre producto de un infarto cardiaco, cerebral o un problema pulmonar, las células se adaptan. Para solucionar el problema se activan ciertos genes que producen más vasos sanguíneos permitiendo más paso de oxígeno. Ellos descubrieron el factor genético inducible por hipoxia, HIF, que se encuentra dentro de la célula.

Este factor siente la falta de oxígeno en el ambiente y envía señales al núcleo celular para que sintetice otras proteínas que ayudan en el proceso de vascularización', instruye Enrique Jaimovich, académico del Programa de Fisiología y Biofísica del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. 'Este proceso es fundamental para entender el crecimiento del cáncer porque los tumores también necesitan oxígeno para crecer.

Las células tumorales generan mucho HIF para crecer a través de la vascularización. Y es por eso que si sabe cuál es el factor que ayuda a crecer al tumor, se podrá extraer, sacar o desactivarlo'. Paola Murgas, Doctora en Biología Celular y Molecular e investigadora del Centro de Biología Integrativa Universidad Mayor argumenta: 'Además, William Kaelin observó que sus pacientes con cáncer tenían un exceso de formación de vasos sanguíneos a nivel renal y descubrió que esto se producía porque tenían desactivado el VHL en sus células.

Este es un descubrimiento básico, pero es fundamental para la generación de fármacos contra todo tipo de enfermedades'. A pura nanotecnología 'El gran avance está en que descubrieron que estos sensores o moléculas HIF-1alfa están presentes en todas las células y sistemas, por consiguiente en múltiples tipos de enfermedades, incluyendo las enfermedades cardiovasculares, neoplásicas, neurodegenerativas.

Esta transversalidad de su hallazgo, además de su enorme relevancia, justifica el premio Nobel', expone Daniel Ernst, director médico de Vidacel y hematólogo de la Universidad Católica. 'También, al determinar su función, es posible desarrollar estrategias terapéuticas en las diferentes condiciones. Por ejemplo, atacar el metabolismo del oxígeno en los tumores con nanotecnología es una estrategia altamente atractiva a desarrollar', explica.