Los científicos aprenden cómo los genes y el medio ambiente conspiran en el desarrollo del cáncer de páncreas

Imagen de TC axial con contraste intravenoso. Adenocarcinoma macroquístico de la cabeza pancreática. Crédito: dominio público

Al igual que las malas hierbas que brotan de las grietas en el pavimento, el cáncer a menudo se forma en los sitios de tejido dañado. Ese daño podría ser una infección, una herida física o algún tipo de inflamación. Los ejemplos comunes incluyen el cáncer de estómago causado por una infección por H. pylori, el esófago de Barrett causado por el reflujo ácido e incluso el cáncer de pulmón inducido por el tabaquismo.

No se comprende exactamente cómo el daño tisular se confabula con los cambios genéticos para promover el cáncer. La mayor parte de lo que los científicos saben sobre el cáncer se refiere a las etapas avanzadas de la enfermedad. Esto es especialmente cierto en el caso de cánceres como el cáncer de páncreas, que generalmente se diagnostican muy tarde.

Los investigadores del laboratorio de Scott Lowe en el Instituto Sloan Kettering ahora están tratando de concentrarse en las etapas más tempranas del desarrollo del cáncer de páncreas.

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«Si entendiéramos cómo se forman estos tumores, tal vez podríamos detectarlos antes de que el cáncer haya progresado a una etapa incurable», dice Direna Alonso Curbelo, becaria postdoctoral en el laboratorio de Lowe, quien es la primera autora de un nuevo artículo publicado el 3 de febrero en Nature.

Usando técnicas genómicas avanzadas e innovadores modelos de ratón, los investigadores pudieron discernir cómo el daño tisular se sinergiza con cambios genéticos específicos para promover las primeras etapas del cáncer de páncreas.

Reparación de heridas que salió mal

Comienza con la activación de un proceso de reparación normal en respuesta a un daño dañado, que resulta que puede ser infligido por las propias enzimas digestivas del páncreas.

«El páncreas es como una mini fábrica de enzimas enloquecidas e para descomponer los alimentos», dice el Dr. Alonso Curbelo. «Si estas enzimas se liberan fuera de lugar, pueden degradar el tejido y causar pancreatitis [una forma de inflamación]».

Afortunadamente, el páncreas es muy bueno para repararse a sí mismo. Durante la respuesta de reparación, las células del área dañada cambian su comportamiento. Cierran temporalmente su producción de enzimas digestivas y toman una forma diferente. Regresan a su funcionamiento normal una vez que se ha resuelto el daño. Al menos, eso es lo que se supone que debe suceder.

Pero cuando estas células dañadas también contienen una mutación genética en un gen llamado KRAS, la respuesta de curación de la herida se descontrola y las células nunca vuelven a la normalidad. Se sabe que el KRAS mutante impulsa el crecimiento tumoral en el 95 % de las personas con cáncer de páncreas, pero hasta ahora no ha quedado claro cómo el KRAS mutante descarrila el proceso de cicatrización de heridas para iniciar la enfermedad.

Dr. Alonso Curbelo y sus colegas pudieron identificar qué distingue a nivel molecular el proceso de reparación normal del que inicia el cáncer. Encontraron cambios importantes en la forma en que se organiza la cromatina que se indujeron únicamente en las células mutantes KRAS dañadas. (La cromatina es la combinación de ADN y proteínas que forman los cromosomas). Como resultado de estos cambios, se activan y desactivan diferentes genes, y las células adquieren propiedades cancerosas tempranas.

Abrir las instrucciones incorrectas

Piense en el proceso como abrir y cerrar un archivo zip. Partes de un cromosoma que deberían estar abiertas para la función pancreática normal se cierran sin darse cuenta. Por el contrario, se abren otras partes que normalmente se cierran con cremallera. Como resultado, el conjunto incorrecto de instrucciones genéticas está disponible para la célula dañada, que se confunde acerca de su identidad.

Todo el proceso ocurre muy rápidamente. Los investigadores encontraron que más de la mitad de los cambios en la cromatina que típicamente caracterizan el cáncer de páncreas avanzado ya estaban presentes en estas células dentro de las 48 horas posteriores al daño tisular. Debido a que estos cambios en la expresión génica asociados con el cáncer no son causados por cambios en la secuencia del ADN, se denominan epigenéticos (epi significa más allá, genético significa genes).

Este descubrimiento es importante porque sugiere que los científicos podrían potencialmente bloquear el desarrollo del cáncer al interferir con la activación de genes que se activan de manera inapropiada. Y, de hecho, el equipo demostró que podían hacer precisamente eso: cuando impidieron su activación en las células dañadas de los ratones, se frenó el inicio del cáncer de páncreas.

Se necesitan dos

Curiosamente, estos cambios epigenéticos tempranos asociados con el cáncer no ocurrieron cuando el KRAS mutante o el daño tisular estaban presentes por separado. Solo la combinación lo desencadenó.

«Nuestro estudio proporciona cierta comprensión de por qué los cánceres a menudo surgen en sitios de daño tisular», dice el Dr. Lowe. «Se necesita tanto un gen mutado como un tejido dañado para activar el programa epigenético que impulsa la iniciación del cáncer. Cada uno por sí solo no lo hace».

El descubrimiento de los cambios epigenéticos en el centro de la iniciación del cáncer y su alta grado de especificidad, abre la posibilidad de que los científicos puedan intentar apuntar a estos genes recién activados como una forma de interrumpir selectivamente el desarrollo del cáncer.

Además, los científicos algún día podrían usar estos genes como marcadores para identificar signos tempranos de cáncer e intervenir antes de que sea demasiado tarde.

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Pista de cáncer de páncreas Más información: Direna Alonso-Curbelo et al. Un programa epigenético inducido por el entorno genético inicia la tumorigénesis, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-020-03147-x Información de la revista: Nature

Proporcionado por el Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering Cita: Los científicos aprenden cómo los genes y el medio ambiente conspiran en desarrollo del cáncer de páncreas (2021, 3 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-scientists-genes-environment-conspire-pancreatic.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.