Científicos españoles descubren cómo una bacteria del cólera podría acabar con el cáncer

La investigación, publicada en 'Cell Death Discovery', identifica a la metaloproteasa HapA como el principal componente de 'Vibrio cholerae' responsable de reducir la viabilidad de células cancerosas. A diferencia de las proteasas humanas convencionales, HapA actúa de forma única sobre dos receptores clave de la superficie celular: PAR-1 y PAR-2. Estos receptores, normalmente asociados a procesos de coagulación, inflamación y progresión tumoral, son "cortados" por HapA en sitios diferentes a los reconocidos por enzimas humanas como la MMP-1.

Esta acción desencadena una cascada de señalización intracelular rápida y transitoria a través de las quinasas MEK y ERK, que culmina en la activación de caspasa 7 y desemboca en apoptosis o muerte celular programada. "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 Antonio Hurtado, investigador del CSIC en el Centro de Investigación del Cáncer.

El equipo demostró que los efectos observados son específicos de HapA mediante experimentos con cepas mutantes de 'V. cholerae' que carecían de esta proteína, así como con bacterias 'Escherichia coli' no patógenas modificadas genéticamente para producir únicamente HapA. En todos los casos, solo la presencia de HapA resultó en la reducción de viabilidad celular tumoral.

Metodología avanzada para desentrañar el mecanismo molecular

Para comprender exactamente cómo actúa HapA sobre las células cancerosas, los investigadores emplearon una metodología multidisciplinar de alta precisión. Se cultivaron cepas normales y mutantes de 'Vibrio cholerae', recogiendo el sobrenadante —el líquido que contiene todas las proteínas secretadas por la bacteria— y aplicándolo sobre líneas celulares humanas de cáncer de mama (MCF-7 y MDA-MB-231), colon (HCT-8) y páncreas (SUIT-2).

"Lo que buscamos fue comprobar si las células humanas de distintos tipos tumorales seguían vivas y si podían multiplicarse tras estar en contacto con estas sustancias bacterianas, en particular con la proteína HapA", explica Hurtado. Para verificar la especificidad, compararon los resultados con sobrenadantes de E. coli sin capacidad de producir HapA.

El estudio incorporó técnicas moleculares avanzadas, incluyendo construcciones reporteras que permitieron visualizar en tiempo real el corte de los receptores PAR-1 y PAR-2, análisis por Western blot para detectar la fosforilación de proteínas MEK y ERK, y ensayos de activación de caspasas como marcadores de apoptosis. Además, se utilizó trametinib, un inhibidor farmacológico de MEK empleado clínicamente en melanoma, confirmando que al bloquear esta vía se reducía significativamente la muerte celular inducida por HapA.

El sistema Incucyte® de imagen en vivo permitió monitorizar durante días la proliferación celular, la apoptosis y la viabilidad en tiempo real, proporcionando evidencia robusta del efecto antitumoral de HapA. Los experimentos demostraron que la activación de MEK-ERK por HapA es temprana (detectable a los 20 minutos) y transitoria (retorna a niveles basales a los 40 minutos), pero suficiente para iniciar la muerte celular programada.

Implicaciones terapéuticas y perspectivas futuras

Este hallazgo abre vías prometedoras para el desarrollo de nuevas terapias anticancerígenas. La capacidad de HapA para activar selectivamente receptores PAR mediante un sitio de corte diferente al de las proteasas humanas sugiere que podría modularse la señalización celular de manera específica, evitando efectos secundarios asociados a la activación convencional de estos receptores.

Los resultados indican que la modulación selectiva de la dinámica de señalización MEK-ERK —promoviendo activaciones transitorias en lugar de sostenidas— podría representar una estrategia innovadora. Mientras que la activación prolongada de ERK suele asociarse con proliferación y supervivencia celular en cáncer, la activación breve e intensa inducida por HapA desencadena apoptosis, un efecto paradójico conocido en el contexto de daño al ADN y ciertos compuestos antitumorales.

El estudio internacional, desarrollado en colaboración entre el Centro de Investigación del Cáncer (CIC-CSIC-Universidad de Salamanca), la Universidad de Umeå (Suecia) y el Hospital Universitario de Zúrich (Suiza), fue financiado por el Consejo Sueco de Investigación, la Sociedad Sueca contra el Cáncer y fondos del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea (proyecto RESCUER).

Además de Antonio Hurtado, participaron David Tena-Chaves, Inês Pontes-Gomes y José Ángel Palomeque del CIC; Eric Toh, Palwasha Baryalai y Sun Nyunt Wai del Departamento de Biología Molecular y Centro de Investigación Microbiana de Umeå; y Gabor Kädler, Reto A. Schuepbach y Dorothea M. Heuberger del Instituto de Medicina de Cuidados Intensivos del Hospital Universitario de Zúrich. Esta investigación subraya cómo el estudio de patógenos puede revelar mecanismos moleculares inesperados con potencial terapéutico.