El cáncer es a la vez una de las enfermedades más comunes y devastadoras de nuestra sociedad. Por lo tanto, encontrar nuevas formas de tratarlo es un desafío científico duradero.

Una proteína llamada p53 juega un papel clave en la respuesta inmune del cuerpo al cáncer y, por lo tanto, es un objetivo interesante para el tratamiento del cáncer. Específicamente, nuestros cuerpos dependen de p53 para evitar que las células cancerosas crezcan y se dividan sin control.

P53 ha sido llamado el "guardián del genoma" porque puede evitar que las células con daño en el ADN se conviertan en células cancerosas. Esencialmente, apaga la célula si detecta cualquier daño que pueda causar que las células se conviertan en tumores.

En hasta el 60% de todos los cánceres, p53 falta o está dañado, lo que hace que esta sea la característica más común compartida entre los cánceres humanos. Por lo tanto, introducir la proteína p53 intacta en las células cancerosas sería una forma elegante de tratar la enfermedad.

Sin embargo, esto es más difícil de lo que parece. P53 es una proteína relativamente grande y flexible, lo que significa que nuestras células no producen grandes cantidades de ella, puede agruparse fácilmente y dejar de funcionar, y se descompone rápidamente una vez que se ha producido.

Para encontrar una posible solución a este problema, observamos cómo la naturaleza trata con proteínas similares. De manera algo inesperada, las espidroínas, las proteínas que las arañas convierten en seda, son un poco como p53. También son grandes, flexibles y se agrupan con facilidad. Pero, a diferencia de p53, están rematados por una parte pequeña y compacta (llamada dominio) que es muy estable y puede fabricarse fácilmente mediante la maquinaria de producción de proteína celular.

En nuestro estudio, que se ha publicado recientemente en la revista Structure , adjuntamos una pequeña sección de una proteína de seda de araña, un dominio, a la proteína p53 humana. Cuando introdujimos esta "proteína de fusión" en las células del laboratorio, descubrimos que las células la producían en cantidades muy grandes.

Para entender por qué, analizamos la proteína con microscopía electrónica, simulaciones por computadora, resonancia magnética nuclear y espectrometría de masas. Estos experimentos nos dicen dónde se encuentran las diferentes partes de la proteína y cómo funcionan juntas, como las partes de un robot.

Resultó que la parte más flexible de la proteína p53 estaba envuelta alrededor del dominio de seda de araña como un hilo alrededor de un huso. Al "dar cuerda" a la proteína de esa manera, el dominio de seda de araña la extrajo de la maquinaria de producción celular y, como resultado, se produjo más proteína.

Para probar si la proteína p53 de seda de araña está activa, la colocamos en células cancerosas que contienen los llamados "genes informadores", que hacen que la célula se ilumine si p53 activa genes que hacen que la célula deje de crecer. Para nuestra sorpresa, la proteína de fusión dio una respuesta más fuerte que la p53 normal, lo que significa que, en principio, podríamos usar el dominio de seda de araña para aumentar la capacidad de p53 para cerrar las células cancerosas.

¿Y ahora qué?

Ninguno de nuestros hallazgos hasta ahora equivale a una nueva terapia contra el cáncer. Pero abren nuevas posibilidades:podríamos usar este conocimiento para diseñar nuevos dominios de proteínas que hagan que p53 sea menos flexible y más fácil de producir.

Si entregamos el ARN, el "modelo" genético sobre cómo hacer p53, en las células, podríamos incluir dominios de seda de araña modificados para aumentar la capacidad de las células para producir la proteína.

Como próximos pasos, probaremos qué tan bien las células humanas sanas toleran las proteínas de seda de araña y si esta adición extiende la vida útil de la proteína p53 dentro de las células.