En su búsqueda de una cura para el cáncer, los investigadores del Instituto Duke del Cáncer, en Estados Unidos, han hecho un descubrimiento casual de una molécula necesaria para producir nylon de una forma más barata y más verde. El hallazgo, publicado en Nature Chemical Biology, surgió de la idea de que algunos de los cambios genéticos y químicos en los tumores del cáncer podrían ser aprovechados para usos beneficiosos.
«En nuestro laboratorio se estudian los cambios genéticos que hacen que los tejidos sanos comiencen a funcionar mal y produzcan tumores. El objetivo de esta investigación es comprender cómo los tumores se desarrollan, con el fin de diseñar mejores tratamientos», señala Zachary J. Reitman, investigador en Duke y autor principal del estudio. Según Reitman, «como resultado, parte de la información que hemos obtenido de este proceso ha abierto el camino a un mejor método de producir nylon».
El nylon es un material omnipresente, utilizado en alfombras, tapizados, piezas de automóviles, ropa y otros productos. Un componente clave para su producción es el ácido adípico, uno de los productos químicos más ampliamente utilizados en el mundo.
Ácido adípico
En la actualidad, el ácido adípico se produce a partir de combustibles fósiles y la contaminación liberada en el proceso de refinamiento es una de los principales contribuyentes al calentamiento global. Los investigadores se centraron en el ácido adípico por las similitudes entre las técnicas de investigación del cáncer y la ingeniería bioquímica. Ambos campos se basan en enzimas; moléculas que convierten un químico en otro. Las enzimas desempeñan un papel importante tanto en los tejidos sanos como en los tumores, y también se utilizan para convertir la materia orgánica en materiales sintéticos, tales como el ácido adípico.
Uno de los enfoques más prometedores para la producción de ácido adípico ecológico estudia una serie de enzimas para convertir azúcares baratos en ácido adípico. Sin embargo, la enzima crítica, llamada deshidrogenasa 2 o «hydroxy adipate», nunca se ha producido, por lo que faltaba un eslabón en la línea de montaje. Aquí es donde la investigación sobre el cáncer entra en juego. En 2008 y 2009, los investigadores de Duke identificaron una mutación genética en los glioblastomas y otros tumores del cerebro que alteran la función de una enzima conocida como isocitrato deshidrogenasa.
Reitman y sus colaboradores tenían el presentimiento de que la mutación genética observada en el cáncer podría dar lugar a un cambio funcional similar en una enzima íntimamente relacionada que se encuentra en la bacteria de la levadura (homoisocitrate deshidrogenasa), que daría lugar a la elusiva deshidrogenasa 2 (hydroxy adipate) necesaria para la producción ecológica del ácido. Los científicos tenían razón. La mutación funcional observada en el cáncer puede aplicarse a otras enzimas estrechamente relacionadas, creando un resultado beneficioso, en este caso el eslabón perdido que podría permitir la producción de ácido adípico a partir de azúcares baratos.
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