Un equipo de investigadores de Helmholtz Munich, en colaboración con la Universidad de Tohoku, ha descubierto una proteína clave que regula la ferroptosis, una forma de muerte celular programada impulsada por el estrés oxidativo. La Ferroptosis se ha convertido en un punto focal en la investigación científica debido a sus posibles aplicaciones en el tratamiento de cánceres resistentes a la terapia y enfermedades neurodegenerativas. El estudio se centró en la peroxirredoxina 6 (PRDX6), una proteína que desempeña un papel vital en la regulación de la ferroptosis. PRDX6 también funciona como un transportador de selenio, un componente esencial para proteger las células del daño oxidativo. Este descubrimiento posiciona a PRDX6 como un objetivo potencial para terapias dirigidas tanto al cáncer como a las enfermedades neurodegenerativas. Publicado en Molecular Cell el 14 de noviembre de 2024, el estudio fue dirigido por el Dr. Eikan Mishima, científico sénior de Helmholtz Munich y la Universidad de Tohoku, junto con el profesor Marcus Conrad, también del Instituto de Metabolismo y Muerte Celular de Helmholtz Munich.
PRDX6: portador de selenio y regulador de la ferroptosis
El selenio es un oligoelemento esencial para la salud humana, parte integral de varias selenoproteínas clave. Entre ellas, la glutatión peroxidasa 4 (GPX4) es particularmente importante, ya que ayuda a prevenir la ferroptosis al mitigar la peroxidación lipídica. El enfoque de los investigadores en PRDX6 surgió de su actividad de peroxidasa, similar a GPX4. Aunque PRDX6 es menos potente que GPX4 en su función de peroxidasa, el equipo descubrió que las células que carecen de PRDX6 eran más propensas a la ferroptosis, especialmente en las células cancerosas. Esta observación inesperada condujo a la revelación del papel de PRDX6 en el metabolismo del selenio. PRDX6 no sólo tiene actividad de peroxidasa, sino que también actúa como proteína transportadora de selenio. Esta función es crucial para transportar selenio dentro de las células, permitiendo su incorporación en selenoproteínas como GPX4, ayudando así a regular la sensibilidad a la ferroptosis. Como señaló el Dr. Mishima, “La identidad molecular de PRDX6 como transportador de selenio había sido especulada durante mucho tiempo, pero nuestro estudio la confirmó”.
Impacto de la deficiencia de PRDX6 en los tumores y el cerebro
En estudios con animales, la ausencia de PRDX6 condujo a un crecimiento tumoral reducido, destacando la importancia de la proteína en la biología del cáncer. Además, los ratones deficientes en PRDX6 mostraron niveles más bajos de selenoproteínas en el cerebro, lo que apunta al papel crucial de la proteína en la salud cerebral y la neuroprotección. Este hallazgo sugiere que PRDX6 es un factor crítico tanto en la progresión del cáncer como en la función cerebral.
Potencial terapéutico para el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas
Estos hallazgos abren nuevas vías potenciales para el tratamiento tanto del cáncer como de las enfermedades neurodegenerativas. Los tumores que son resistentes a las terapias convencionales pueden volverse más susceptibles a la ferroptosis si se inhibe el PRDX6, lo que ofrece una nueva estrategia para combatir los cánceres agresivos. Por el contrario, preservar la función del PRDX6 en el cerebro podría ofrecer una forma de frenar la progresión de las enfermedades neurodegenerativas al mantener los niveles de selenoproteína y prevenir la ferroptosis neuronal. El profesor Conrad señaló que el descubrimiento del papel del PRDX6 en el metabolismo del selenio podría revolucionar los enfoques terapéuticos tanto para el cáncer como para la neurodegeneración. El trabajo del equipo se complementa con un estudio relacionado del laboratorio Friedmann Angeli en la Universidad de Würzburg, que también se publicó en el mismo número de Molecular Cell. En conjunto, estos estudios subrayan la importancia del PRDX6 en la salud y la enfermedad.
Comentario de la columnista de SuppBase Alice Winters:
La identificación de la peroxirredoxina 6 (PRDX6) como un regulador crítico de la ferroptosis marca un avance significativo en la comprensión científica tanto del cáncer como de las enfermedades neurodegenerativas. Esta investigación no solo esclarece un nuevo mecanismo molecular, sino que también allana el camino para posibles intervenciones terapéuticas. Al explorar el papel dual de la PRDX6 como peroxidasa y transportador de selenio, el estudio proporciona nuevos conocimientos sobre cómo el metabolismo del selenio puede influir en las respuestas al estrés celular, abriendo posibilidades para la medicina de precisión. Las implicaciones terapéuticas de este descubrimiento son particularmente intrigantes. La ferroptosis ha ganado atención en los últimos años debido a su potencial para atacar cánceres difíciles de tratar. La capacidad de sensibilizar las células cancerosas a la ferroptosis a través de la inhibición de PRDX6 podría representar un enfoque innovador en oncología, especialmente para tumores resistentes a la terapia o metastásicos. Además, las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y la esclerosis múltiple, han sido durante mucho tiempo esquivas en términos de desarrollo de tratamiento. El papel del PRDX6 en la protección de las neuronas del estrés oxidativo podría proporcionar una nueva vía para el manejo de estas afecciones. Sin embargo, si bien los hallazgos son convincentes, se necesitan más investigaciones para explorar la aplicabilidad clínica de estos resultados. Un aspecto clave a considerar será la modulación segura de la actividad de PRDX6 en humanos, dado el delicado equilibrio entre la promoción de la ferroptosis en tumores y la prevención del daño neuronal en el cerebro. Además, las implicaciones más amplias del metabolismo del selenio en la salud humana requieren una atención cuidadosa a los posibles efectos secundarios o consecuencias no deseadas de la alteración de esta vía. En conclusión, esta investigación representa un avance emocionante con profundas implicaciones para la terapia del cáncer y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. A medida que sigamos comprendiendo el alcance completo de las funciones de PRDX6, su potencial como objetivo terapéutico podría ayudar a marcar el comienzo de una nueva era de tratamientos basados en la regulación precisa de la ferroptosis.
