Un estudi de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (Ibec) impulsat per l’Obra Social La Caixa ha permès descobrir un nou mecanisme de comunicació cel·lular basat en lleis físiques que promou la metàstasi en càncer.
El descobriment, publicat a la revista Nature Cell Biology, ha estat presentat per l’investigador principal, Xavier Trepat; el director de l’Ibec, Josep Samitier, i el director de l’Àrea de Ciència i Medi Ambient de l’Obra Social La Caixa, Enric Banda.
El descobriment ha estat possible gràcies a la combinació de nanotecnologia, matemàtica i biologia molecular, i suposa una “revolució” perquè és la primera vegada que es tracta d’entendre com funciona la metàstasi des del punt de vista de la física i de la bioquímica.
A través de lleis físiques de forces, els investigadors han detectat dues molècules, E-cadherina i P-cadherina, que estan presents en el càncer de mama més agressiu, i han descobert que ajuden les cèl·lules canceroses a avançar i conquerir nous teixits.
“Aquestes mol·lècules actuen com a sensors i els donen a les cèl·lules la capacitat de controlar la velocitat i la distància del seu moviment”, element clau per a la metàstasi, ha afegit Trepat, qui ha destacat la importància de començar a investigar el càncer des de les teories físiques.
El creixement i expansió dels tumors es deu a una pèrdua de comunicació entre les cèl·lules, cosa que tradicionalment s’havia atribuït a aspectes purament bioquímics: “Aquest estudi posa en qüestió aquesta visió tradicional i treballa sobre la idea que la comunicació física entre les cèl·lules és tan important com la química “.
Els investigadors han utilitzat cèl·lules epitelials de mama per a l’estudi, encara que Trepat ha avançat que “la majoria de càncers epitelials segurament seguiran el mateix funcionament físic”, pel que ha animat a obrir investigacions en aquest sentit.
De moment, l’equip de Trepat ha començat a buscar dianes terapèutiques per a les dues mol·lècules descobertes juntament amb Center Research UK de Londres, amb el qual estan investigant en ratolins.
Aquest descobriment basat en lleis físiques “pot tenir moltes aplicacions més enllà del càncer, com l’Alzheimer i moltes malalties inflamatòries cròniques”. L’expert ha destacat que la física té la mateixa importància que la química en aquests processos.
“L ‘anàlisi suggereix que les proteïnes controlen la força d’una manera molt semblant a la dels actuals sistemes electrònics quan controlen els electrodomèstics, és a dir, usant allò que els enginyers denominen sistemes de control proporcional-integral-derivatiu. Aquests indicis apunten que les cèl·lules ja havien desenvolupat sistemes de control tan avançats com els nostres fa milions d’anys “, ha afirmat Trepat.
Trepat ha explicat que per poder realitzar aquesta troballa, l’Ibec ha patentat una tecnologia per mesurar les forces de les cèl·lules al costat de la Universitat de Harvard, cosa que ha permès descobrir que una cèl·lula efectua una força d’un nanonewton, unitat 100.000 vegades més petita que el pes d’un mosquit.
A més, l’Ibec ha comptat amb el suport de la Universitat Rovira i Virgili (URV) i la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), que han desenvolupat noves estratègies experimentals per poder aplicar les lleis físiques al funcionament cel·lular.