Las células ‘viajeras’ presentan diferencias moleculares a las tumorales que les confieren mayor resistencia a la quimioterapia.
Numerosos estudios han sugerido que, en las fases avanzadas de cualquier enfermedad oncológica, las células cancerígenas abandonan el tumor en el que se formaron y entran en la sangre para llegar e invadir otros órganos y tejidos –la consabida ‘metástasis’–. Sin embargo, y contrariamente a cómo se había creído, las células no viajan en solitario, sino que forman grupos para incrementar sus probabilidades de éxito de llegar a su destino. Así lo muestra un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad John Hopkins en Baltimore (EE.UU.), en el que también se observa que las células ‘metastásicas’ son molecularmente distintas de las originadas en el tumor, razón por la que son más resistentes a la quimioterapia.
Como explica Andrew Ewald, co-autor de esta investigación publicada en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences», «nuestro estudio muestra que las células cancerígenas hacen dos cosas para incrementar sus probabilidades de formar una nueva metástasis. Primero, activan un programa molecular que les ayuda a viajar a través de los diversos entornos del organismo del paciente. Y segundo, viajan en grupos».
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron un modelo animal –ratones–genéticamente modificado en el que las células del cáncer de mama contenían un pigmento –rojo o verde– visible bajo condiciones de luz especiales. Posteriormente, extrajeron las células ‘coloreadas’ y las implantaron en otros ratones con cáncer de mama cuyas células eran ‘normales’ y observaron qué sucedía durante la expansión del tumor al pulmón.
De acuerdo con la creencia generalizada, debería esperarse que las metástasis tumorales mostraran un solo color, rojo o verde, lo que implicaría que cada metástasis sería el resultado de la llegada de una única célula cancerígena. Sin embargo, no fue así. Apenas hay lugar para los pioneros individuales en el cáncer, y cada metástasis se componía de células de ambos colores.
Es más; los investigadores también detectaron agregados celulares bicolor en los vasos sanguíneos que rodeaban tanto la mama como el pulmón. Y en caso de que una de las metástasis pulmonares mostrara un único color, pudieron determinar que su origen no se encontraba en una única célula roja o verde, sin en varias células del tumor original –es decir, del cáncer de mama– que tenían el mismo color.
De hecho, y una vez analizado el patrón en un modelo informático, los autores constataron que el porcentaje de metástasis que se originan a partir de una única célula es inferior al 3%.
Como destaca Kevin Cheung, director del estudio, «el viaje es en sí mismo un juego de equipo. El grupo deja el tumor primario, entra en el torrente sanguíneo y viaja y se instala órganos distantes».
Mejor en compañía
Llegados a este punto, ¿cómo se explica que las células tumorales prefieran viajar en grupo? Es decir, ¿la expansión en grupo les confiere alguna ventaja frente al viaje en solitario? Sí, y muy significativo: un segundo estudio llevado a cabo en placas de laboratorio mostró que, frente a las migraciones en solitario, los agregados celulares tienen hasta 15 veces más probabilidades de éxito de ‘fundar’ un nuevo tumor en otro órgano. Y esta ventaja, además, es mucho mayor en condiciones reales: una vez repetido el mismo estudio en ratones, la probabilidad de éxito fue 100 veces mayor para las ‘bandas’ de células.
Como refiere Andrew Ewald, «las células se encuentran con retos muy diferentes en su intento de crecer y expandirse. Y dado que algunas células son mejores para superar algunos de estos retos que otras, tiene mucho sentido que viajen en grupo».
La mayoría de los fármacos quimioterápicos actúan sobre las células en proliferación, por lo que no logran matar a las células de la metástasis y los pacientes siguen siendo vulnerables a los nuevos tumores Andrew Ewald
Y estos grupos de viajantes, ¿tienen alguna característica molecular que les diferencie del tumor primario? Sí; las células que componen los agregados que viajan por la sangre muestran una sobreexpresión de una proteína, la queratina 14, cuyas concentraciones son ciertamente bajas tanto en el tumor primario como en las metástasis.
Posibles tratamientos
Es más; los experimentos llevados a cabo en placas de laboratorio mostraron que las células tumorales tienen dos programas moleculares que se activan según se dediquen a proliferar –esto es, a dividirse para el crecimiento del tumor– o a expandirse –es decir, a viajar para invadir otros órganos.
Y, básicamente, ¿cómo se sabe si la célula está proliferando o expandiéndose? Pues en función de su cantidad de queratina 14, mucho mayor en las células tumorales en fase de expansión.
Como apunta Andrew Ewald, «la mayoría de los fármacos quimioterápicos actúan sobre las células en proliferación, por lo que no logran matar a las células en fase de metástasis y los pacientes siguen siendo vulnerables a los nuevos tumores. Nuestros hallazgos podrían ser útiles para superar esta vulnerabilidad».
No en vano, los genes activados en cada célula son diferentes según la fase en la que se encuentre. Así, concluye Kevin Cheung, «hemos encontrado que la actividad de docenas de genes difiere entre las células en proliferación y las metastásicas. Y dado que estos genes expresan proteínas de la superficie celular, esperamos que nuestros hallazgos pueden utilizarse para desarrollar nuevos fármacos que actúen sobre las células metastásicas».
Como explica Andrew Ewald, co-autor de esta investigación publicada en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences», «nuestro estudio muestra que las células cancerígenas hacen dos cosas para incrementar sus probabilidades de formar una nueva metástasis. Primero, activan un programa molecular que les ayuda a viajar a través de los diversos entornos del organismo del paciente. Y segundo, viajan en grupos».
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron un modelo animal –ratones–genéticamente modificado en el que las células del cáncer de mama contenían un pigmento –rojo o verde– visible bajo condiciones de luz especiales. Posteriormente, extrajeron las células ‘coloreadas’ y las implantaron en otros ratones con cáncer de mama cuyas células eran ‘normales’ y observaron qué sucedía durante la expansión del tumor al pulmón.
De acuerdo con la creencia generalizada, debería esperarse que las metástasis tumorales mostraran un solo color, rojo o verde, lo que implicaría que cada metástasis sería el resultado de la llegada de una única célula cancerígena. Sin embargo, no fue así. Apenas hay lugar para los pioneros individuales en el cáncer, y cada metástasis se componía de células de ambos colores.
Es más; los investigadores también detectaron agregados celulares bicolor en los vasos sanguíneos que rodeaban tanto la mama como el pulmón. Y en caso de que una de las metástasis pulmonares mostrara un único color, pudieron determinar que su origen no se encontraba en una única célula roja o verde, sin en varias células del tumor original –es decir, del cáncer de mama– que tenían el mismo color.
De hecho, y una vez analizado el patrón en un modelo informático, los autores constataron que el porcentaje de metástasis que se originan a partir de una única célula es inferior al 3%.
Como destaca Kevin Cheung, director del estudio, «el viaje es en sí mismo un juego de equipo. El grupo deja el tumor primario, entra en el torrente sanguíneo y viaja y se instala órganos distantes».
Mejor en compañía
Llegados a este punto, ¿cómo se explica que las células tumorales prefieran viajar en grupo? Es decir, ¿la expansión en grupo les confiere alguna ventaja frente al viaje en solitario? Sí, y muy significativo: un segundo estudio llevado a cabo en placas de laboratorio mostró que, frente a las migraciones en solitario, los agregados celulares tienen hasta 15 veces más probabilidades de éxito de ‘fundar’ un nuevo tumor en otro órgano. Y esta ventaja, además, es mucho mayor en condiciones reales: una vez repetido el mismo estudio en ratones, la probabilidad de éxito fue 100 veces mayor para las ‘bandas’ de células.
Como refiere Andrew Ewald, «las células se encuentran con retos muy diferentes en su intento de crecer y expandirse. Y dado que algunas células son mejores para superar algunos de estos retos que otras, tiene mucho sentido que viajen en grupo».
La mayoría de los fármacos quimioterápicos actúan sobre las células en proliferación, por lo que no logran matar a las células de la metástasis y los pacientes siguen siendo vulnerables a los nuevos tumores Andrew Ewald
Y estos grupos de viajantes, ¿tienen alguna característica molecular que les diferencie del tumor primario? Sí; las células que componen los agregados que viajan por la sangre muestran una sobreexpresión de una proteína, la queratina 14, cuyas concentraciones son ciertamente bajas tanto en el tumor primario como en las metástasis.
Posibles tratamientos
Es más; los experimentos llevados a cabo en placas de laboratorio mostraron que las células tumorales tienen dos programas moleculares que se activan según se dediquen a proliferar –esto es, a dividirse para el crecimiento del tumor– o a expandirse –es decir, a viajar para invadir otros órganos.
Y, básicamente, ¿cómo se sabe si la célula está proliferando o expandiéndose? Pues en función de su cantidad de queratina 14, mucho mayor en las células tumorales en fase de expansión.
Como apunta Andrew Ewald, «la mayoría de los fármacos quimioterápicos actúan sobre las células en proliferación, por lo que no logran matar a las células en fase de metástasis y los pacientes siguen siendo vulnerables a los nuevos tumores. Nuestros hallazgos podrían ser útiles para superar esta vulnerabilidad».
No en vano, los genes activados en cada célula son diferentes según la fase en la que se encuentre. Así, concluye Kevin Cheung, «hemos encontrado que la actividad de docenas de genes difiere entre las células en proliferación y las metastásicas. Y dado que estos genes expresan proteínas de la superficie celular, esperamos que nuestros hallazgos pueden utilizarse para desarrollar nuevos fármacos que actúen sobre las células metastásicas».
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