Disseccionant l’IBUB

Localització

Facultats de Biologia, de Farmàcia i de Química de la UB

Equip Humà

Format per 40 grups de recerca. Hi ha 8 investigadors dins del 2% més influent del seu àmbit

Pressupost

La dada no ens ha estat facilitada

Objectiu

Fundat l’any 2006 per buscar molècules bioactives amb potencial terapèutic, generar sinergies entre diferents grups de recerca, formar personal investigador i transferir coneixement

Estudiant el metabolisme del càncer a l’IBUB

Dins de l’Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) trobem el grup de Bioquímica Integrativa, Metabolòmica i Càncer. El grup està integrat per 14 persones i dirigit per la doctora i professora Marta Cascante, catedràtica de bioquímica i biologia molecular de la Universitat de Barcelona.

El grup combina tècniques de bioquímica, biologia cel·lular i molecular i bioinformàtica per fer un estudi multidisciplinari del metabolisme del càncer des del punt de vista de la Biologia de Sistemes. L’objectiu és entendre el paper de les vies metabòliques en la metàstasi i la resistència a la quimioteràpia per trobar, així, noves dianes terapèutiques que es puguin fer servir en els tractaments.

Avui ens fiquem de ple en la seva feina per entendre un dels seus últims treballs en col·laboració amb grups dels Estats Units i del Regne Unit. Al gener del 2021 van publicar a la revista Cancers un article on demostren dues noves dianes per atacar la metàstasi en el càncer colorrectal.

El metabolisme del folat i la cisteïna: dianes contra el càncer metastàtic colorectal

El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins la cèl·lula per tal d’obtenir i emmagatzemar energia, construir i mantenir estructures, reparar danys i un llarg etcètera. Diguem que el conjunt de reaccions formen una complexa xarxa que podria assemblar-se a les autopistes d’un país, on no només hi ha interconnexions, sinó que existeix un trànsit finament regulat perquè tot funcioni bé.

El paper del metabolisme en el càncer i la teràpia

Se sap que el metabolisme és una de les característiques més alterades en el càncer. El trànsit de les vies es veu reprogramat per tal d’abastir el tumor i permetre la seva progressió. És com si de sobte les autopistes es desviessin només cap a certes regions i deixessin incomunicades a la resta, fent que el funcionament del país quedi alterat. El metabolisme juga un paper clau tant en l’inici i progressió del tumor, com també en la metàstasi i fins i tot la resposta als tractaments. Així doncs, una part de les quimioteràpies funciona interrompent l’activitat metabòlica de les cèl·lules del tumor per matar-les en el procés. L’estudi de la intrincada xarxa de vies metabòliques permet trobar noves dianes on atacar per tractar els tumors, com si es tractés de trobar la X en un mapa del tresor.

De l’ordinador a les cèl·lules

En aquest estudi, a través d’eines bioinformàtiques, es va simular el metabolisme de cèl·lules de càncer colorrectal de tumor primari i metastàsiques. D’aquesta manera, davant la comparació, la simulació indicava que dues dianes podien ser efectives per atacar la metàstasi. Aquestes dianes corresponien al metabolisme del folat i al de la cisteïna. 

El folat és un component clau en el metabolisme, ja que està implicat en molts processos, com ara la síntesi d’àcids nucleics (DNA i RNA) i d’aminoàcids, entre moltes altres funcions. És a dir, la seva via és com un magatzem des d’on surten recursos cap a la resta de llocs. D’altra banda, la cisteïna és un aminoàcid molt implicat en mantenir l’equilibri oxidatiu. Dit d’una altra manera, la cisteïna s’implica en vies que ajuden a mantenir i defensar la cèl·lula d’elements com les espècies reactives de l’oxigen (ROS), implicades en processos com l’envelliment. A més, es relaciona també amb el folat. 

Seguint aquesta pista, es van provar fàrmacs que inhibeixen específicament les vies d’aquestes dues molècules en diverses línies cel·lulars. Tal i com intuïen els models bioinformàtics, la inhibició era més efectiva en cèl·lules metastàtiques, cosa que demostra la importància i el potencial d’aquestes vies en la metàstasi. A més a més, el fet d’inhibir a la vegada les dues dianes semblava tenir més efecte. 

S’ha de continuar investigant

Tenint en compte que el càncer és molt heterogeni, també s’hauria de veure quins subtipus de tumors de càncer colorectal o altres tipus de càncer serien susceptibles a aquest tractament. De totes maneres, dos dels fàrmacs que es van provar ja estan aprovats per ús humà. Tot i que l’ús terapèutic encara queda lluny, està clar que l’estudi marca un possible camí a seguir per millorar les nostres eines en la lluita contra el càncer.

Una mica d’història

^
1924

L’efecte Warburg

Otto Warburg, premi Nobel, descriu per primer cop una alteració metabòlica en cèl·lules canceroses. Comença la història de l’estudi del metabolisme en el càncer.

^
1947

Primers tractaments

Sydney Farber, un dels pioners de la quimioteràpia, descobreix que interrompre el metabolisme del folat causa la remissió de la malaltia en nens amb leucèmia. El potencial del metabolisme en la teràpia contra el càncer queda al descobert.

^
2000

Caracterització del càncer

Els investigadors Hanahan i Weinberg estableixen els trets que caracteritzen el càncer, entre els quals inclouen la importància del metabolisme.

Avui parlem amb…

Dr. Josep Tarragó Celada

Nascut a Tarragona, sóc postdoc a l’IBUB al laboratori de la Marta Cascante. Des que vaig descobrir les reaccions metabòliques a Secundària i després al Grau de Bioquímica que em van apassionar i vaig decidir endinsar-me en el món del metabolisme del càncer, empès també per l’afany de millorar els tractaments contra aquesta malaltia. També sóc pianista, cantant del Cor Bruckner Barcelona i enamorat de la música.

Avui en dia, el càncer segueix sent una de les primeres causes de mortalitat arreu del món. De fet, segons l'OMS, l'any 2020 hi va haver uns 10 milions de casos. Aconseguirem frenar-lo amb investigacions i avenços com les vostres?

Jo penso que si se segueix pel camí actual i es fa un gran esforç a nivell científic s’ha de poder controlar en gran manera; no parlo d’erradicació, però sí de diagnòstics ràpids, d’identificació del subtipus i de tractaments personalitzats. Per fer-ho, necessitem gestionar molt millor la informació que tenim, compartir-la i ajudar a traslladar-la cap a la investigació clínica i cap als pacients.

Cal dir, però, que la “cura general del càncer” no existeix, no es pot generalitzar d’aquesta manera. Serà un procés gradual, en què cada subtipus de càncer s’haurà de tractar quasi com una malaltia diferent. Si s’avança per aquesta via, espero que en uns deu anys ja puguem afirmar que bastant menys gent morirà de càncer, que quasi no hi haurà morts sobtades i que els pacients tindran una esperança de vida considerable.

Com a músic, quina relació hi ha d’haver entre la ciència i les arts o les humanitats? Com has combinat les teves passions?

Crec que les humanitats ens haurien d’acompanyar sempre. De la mateixa manera que hi ha una falta de bagatge científic en les humanitats, en els graus científics s’haurien de tractar més temes històrics, filosòfics, ètics o inclús lingüístics. Un científic no només s’ha de dedicar a la ciència, sinó que ha de poder tenir altres aficions constructives, com la literatura, la música o les arts en general.

En el meu cas, la música i la ciència han estat bastant incombinables, sobretot per falta de temps. La música no deixa de ser una afició, però tot i així he seguit cantant i tocant el piano, i he apuntat alt: canto al Cor Bruckner Barcelona, un dels millors cors amateurs de Catalunya. El problema en la ciència experimental és que els experiments són tan difícils de dur a terme que necessites moltes hores… Només obtenir les dades, per exemple, ja t’ocupa la meitat del temps.

Per fer-nos una idea, quant temps es triga a fer un estudi així? Els resultats compensen tot l’esforç invertit?

Jo he trigat cinc anys a completar-lo, tot i que he tingut altres projectes i experiments entre mans. Sobre els resultats, són sempre imprevisibles. La investigació pot ser molt frustrant: pots estar molt de temps fent experiments i intentant demostrar una hipòtesi, però si no aconsegueixes resultats satisfactoris… malament. Sempre et trobaràs contratemps, contradiccions, entrebancs o coses que no funcionen. En el nostre cas, els resultats són força interessants, tot i que s’haurà de seguir investigant per aquest camí.

A vegades es creu que l’investigador és una mena de geni que arriba al laboratori i ho fa tot bé a la primera. Però, quina és la importància real d’aquests contratemps o petits “fracassos”?

Els contratemps suposen més de la meitat del nostre temps, m’atreviria a dir que fins a un 80%. Primer, com que la recerca no està ben finançada, necessites trobar els diners, després que el laboratori i totes les màquines estiguin en condicions, i per últim, que els experiments surtin i que surtin bé. La probabilitat que tot això passi i passi de pressa és realment baixa, i normalment els resultats són diferents dels que esperaves.

Però això, crec, no és un fracàs com a tal. Jo sempre reivindico, i crec que és importantíssim, publicar els resultats negatius: un article que simplement digui “això no funciona”, perquè si no, la resta dels científics que van darrere ho tornaran a provar, i perdran temps rellevant. Encara que sigui un “fracàs”, no es pot deixar a un calaix. Un article que està molt ben fet, però que no arriba a conclusions concretes hauria de tenir el mateix impacte que un que sí: el valor científic pot ser el mateix.

Amb tot el que has après, tornaries a fer el doctorat?

Ara mateix diria que sí, però sí que és cert que hi ha certs moments durant el doctorat que hagués contestat que no, perquè passes per moments molt baixos en els quals no et surt res, tens molta pressió i et preguntes per què estic fent això o si realment t’agrada la recerca. A vegades no trobes la manera de tirar endavant. Quan acabes, però, és quan ho pots veure amb perspectiva. L’important és sempre trobar l’equilibri, no hi ha res que sigui sempre genial i perfecte, però els moments bons han de compensar els moments dolents. Si no, malament.

Suposo que entre les coses bones és molt important un bon ambient al laboratori.

Doncs sí, he de dir que he tingut la sort que en el nostre laboratori hi ha molt bon clima de treball, i sempre ens donem suport els uns als altres. El laboratori acaba sent la teva segona casa, i hi ha moments en què si ens miressin des de fora tindríem problemes (riures). Hem arribat a ballar dalt de les taules, a gravar videoclips imitant el Bruce Springsteen i a fer moltes bromes als companys, com per exemple anar tot un dia amb una màscara de la seva cara; estic convençut que els nostres regals de tesi són dels millors que es fan! Al cap i a la fi, també som persones.

Recomana’ns alguna obra que t’hagi acompanyat en els moments més durs de la investigació.

Doncs us recomanaré dos llibres. El primer, Converses amb Pau Casals de Josep Maria Corredor, un llibre que tothom hauria de llegir, perquè desperta molt entusiasme per la música i per la vida en general. Tothom hauria de ser conscient de qui va ser Pau Casals i què va fer, va tenir una vida fascinant. Jo animo molt a llegir-lo, també perquè és un llibre que s’ha llegit més fora de Catalunya que aquí, i això no pot ser. L’altre llibre és la biografia de la neuròloga Rita Levi-Montalcini Elogi a la imperfecció, una obra molt interessant que em va animar a tirar endavant el doctorat. Montalcini era una dona valenta, que va treballar en condicions inimaginables per fer passos de gegant en el coneixement de la neurobiologia. És un exemple a seguir de coratge i perseverança.