Investigadores encuentran paralelismos en la propagación del cáncer cerebral en mamíferos, pez cebra
Un nuevo estudio de prueba de concepto dirigido por neurocientíficos del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC muestra que el pez cebra es un modelo adecuado para la investigación del glioblastoma humano. Esta imagen de microscopio confocal muestra la interacción entre las células cancerosas del cerebro, marcadas en rosa, y los vasos sanguíneos, teñidos en azul y blanco, solo dos días después de que las células tumorales humanas se implantaran en los peces. Crédito: Robyn Umans, Sontheimer Lab
Los científicos del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC han identificado un nuevo modelo de pez cebra que podría ayudar a avanzar en la investigación del glioblastoma multiforme. El glioblastoma es una forma agresiva de tumor cerebral primario; menos de uno de cada 20 pacientes sobrevive cinco años después del diagnóstico.
El equipo de investigación descubrió previamente que las células cancerosas cerebrales derivadas de humanos en ratones usan los vasos sanguíneos del cerebro como autopistas para separarse de la masa original. En el nuevo estudio, publicado en ACS Pharmacology and Translational Science, muestran un cruce claro entre los mamíferos y los peces y describen observaciones similares en el pez cebra.
«Nuestra esperanza es que este nuevo trabajo en el pez cebra ayude a los investigadores evaluar de manera eficiente terapias nuevas y muy necesarias en un modelo animal preclínico para atacar estos tumores agresivos y devastadores», dijo Harald Sontheimer, ex profesor en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin en el momento del estudio.
Cuando las células cancerosas del cerebro se dispersan, se vuelven más difíciles de localizar y eliminar. Incluso cuando el tumor original se extirpa quirúrgicamente, las células de glioblastoma migratorias pueden permanecer sin ser detectadas por imágenes de diagnóstico y finalmente formar nuevos tumores satélite si pueden soportar la quimioterapia o las terapias de radiación.
A medida que las células cancerosas migran, también dejan una estela destructiva.
«Nuestra investigación anterior mostró que las células de glioma explotan los vasos sanguíneos del cerebro. Las células tumorales usan los vasos sanguíneos como una vía para invadir el cerebro y, en consecuencia, romper la barrera hematoencefálica», dijo Robyn Umans, posdoctoral asociado en el laboratorio de Sontheimer en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin y autor principal del estudio.
Solo cuatro días después de que las células cancerosas, marcadas en rojo, se implantaran en el tronco del pez, se alargaron y comenzaron a viajar hacia el cerebro. Crédito: Robyn Umans/Virginia Tech
Pero, ¿y si hubiera una manera de impedir que las células de glioma aprovechen los vasos sanguíneos para controlar la migración de células cancerosas?
Estudios con roedores dirigidos por otros investigadores revelaron que los gliomas necesitan una clave vía de señalización Wnt, llamada así por las moscas sin alas en las que se observó por primera vez para explotar los vasos sanguíneos. Cuando los Umans agregaron una molécula inhibidora de Wnt al agua del pez cebra, notaron un cambio en el comportamiento de las células del glioma: las células cancerosas habían reducido sus conexiones con la vasculatura del cerebro.
La piel y las escamas del pez cebra son cristalinas. Los científicos pueden poner los peces bajo un microscopio y, con marcadores fluorescentes, observar cómo las células cancerosas crecen, migran e interactúan con otras células, todo en tiempo real.
El pez cebra de rápido crecimiento también es eficiente y menos costoso de mantener. que otros modelos preclínicos, y comparten el 70 por ciento del mismo ADN que los humanos.
«Para mí, ver es creer. Con los modelos de pez cebra, puedo ver cómo los mecanismos biológicos subyacentes a los cánceres agresivos cobran vida en tiempo real , obteniendo esta visibilidad sin precedentes del microambiente tumoral», dijo Umans. «Nuestra esperanza es que estos experimentos de prueba de principio validen el modelo de pez cebra como una plataforma adicional para el descubrimiento de fármacos contra el cáncer».
Los investigadores también querían ver si las células de glioma también metastatizaron usando vasos sanguíneos fuera de el cerebro, por lo que inyectaron un puñado de células en el tejido periférico del pez. Este grupo de células cancerosas intentó viajar al cerebro, pero no se adhirió a ningún vaso sanguíneo preexistente. En cambio, los vasos cercanos parecían derivar en ramificaciones que crecían hacia las células cancerosas como un imán, lo que sugiere angiogénesis, el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un sello distintivo de muchos cánceres que ayuda a asegurar un suministro constante de nutrientes.
«Esta fue una rara y una oportunidad especial para, como postdoctorado, establecer un nuevo organismo modelo para un laboratorio», dijo Umans. «Este estudio fue una colaboración emocionante porque dos de los autores eran investigadores universitarios que contribuyeron significativamente a la generación de imágenes y el análisis, así como un investigador principal senior. Fue realmente gratificante ser mentor de estos científicos jóvenes y sorprendentes y ver cómo avanzaba un estudio desde su creación. de una pescadería a una publicación».
Explore más
Las células cancerosas se apoderan de los vasos sanguíneos para propagarse Más información: Robyn A. Umans et al, Fishing for Contact: Modeling Perivascular Glioma Invasion in the Zebrafish Brain, ACS Pharmacology & Ciencia Traslacional (2020). DOI: 10.1021/acsptsci.0c00129 Proporcionado por Virginia Tech Cita: Los investigadores encuentran paralelos en la propagación del cáncer cerebral en mamíferos, pez cebra (2021, 12 de febrero) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com /news/2021-02-parallels-brain-cancer-mammals-zebrafish.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.