Cientistas resolvem mistério de 100 anos sobre o câncer

Outra descoberta recente envolvendo o metabolismo mostra sua conexão com o sistema imunológico.
[Imagem: José Carlos Farias Alves Filho]

Efeito Warburg

Este ano marca o 100º aniversário de uma descoberta fundamental que é ensinada em todos os livros de bioquímica.

Em 1921, o médico alemão Otto Warburg observou que as células cancerosas coletam energia do açúcar glicose de uma maneira estranhamente ineficiente: Em vez de "queimá-la" usando oxigênio, as células cancerosas fazem o que a levedura faz - elas a fermentam. Este processo independente de oxigênio ocorre rapidamente, mas deixa grande parte da energia da glicose sem aproveitamento.

Várias hipóteses para explicar o efeito Warburg foram propostas ao longo dos anos, incluindo a ideia de que as células cancerosas têm defeitos em suas mitocôndrias - suas "usinas de energia" - e, portanto, não conseguiriam realizar a queima controlada da glicose. Mas nenhuma dessas explicações resistiu ao teste do tempo - as mitocôndrias das células cancerosas funcionam perfeitamente, por exemplo.

Agora, uma equipe de pesquisa da Alemanha e dos EUA ofereceu uma nova resposta para o dilema, com base em um conjunto robusto de experimentos genéticos e bioquímicos.

PI3 quinase

Tudo se resume a uma ligação anteriormente não apreciada entre o metabolismo de Warburg e a atividade de uma enzima central na célula, chamada PI3 quinase.

"A PI3 quinase é uma molécula de sinalização chave que funciona quase como um comandante-chefe do metabolismo celular," disse o Dr. Ming Li, da Universidade Cornell. "A maioria dos eventos celulares com alto custo de energia nas células, incluindo a divisão celular, ocorrem apenas quando a PI3 quinase dá o sinal verde."

Assim como outras quinases, a PI3 depende do ATP para fazer seu trabalho. Como o metabolismo de Warburg produz justamente o ATP, estabelece-se um ciclo de feedback positivo entre o metabolismo de Warburg e a atividade da PI3 quinase, garantindo a atividade contínua da PI3 - e, portanto, a divisão celular, incluindo a divisão celular "descontrolada" do câncer.

"A PI3 quinase é uma quinase muito, muito crítica no contexto do câncer," explicou o Dr. Li. "É ela que envia o sinal de crescimento para as células cancerosas se dividirem e é uma das vias de sinalização mais ativas do câncer."

Conforme as células mudam para o metabolismo de Warburg, a atividade da PI3 quinase é aumentada e, por sua vez, o envolvimento das células com sua autodivisão é fortalecido. É um pouco como dar um megafone ao comandante-chefe, compara Li.

Usar o metabolismo contra o câncer

Essa descoberta corrige a visão comumente aceita entre os bioquímicos, que vê o metabolismo como secundário à sinalização celular.

Por isso a equipe sugere que focar no metabolismo pode ser uma forma eficaz de impedir o crescimento do câncer.

Os resultados levantam a possibilidade intrigante de que os médicos possam conter o crescimento do câncer bloqueando a atividade do "interruptor" de Warburg, conhecido como LDHA. Mas confirmar essa possibilidade exigirá pesquisas adicionais.

• Criado primeiro Atlas do Metabolismo Humano