Un estado celular nunca antes visto puede explicar la capacidad del cáncer para resistir los medicamentos
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La habilidad del cáncer para desarrollar resistencia a la quimioterapia ha sido durante mucho tiempo un obstáculo importante para lograr remisiones o curas duraderas. Si bien los tumores pueden encogerse poco después de la quimioterapia, muchas veces eventualmente vuelven a crecer.
Los científicos alguna vez pensaron que las mutaciones genéticas únicas en los tumores subyacen a esta resistencia a los medicamentos. Pero cada vez más, están poniendo sus ojos en otros cambios no genéticos en las células cancerosas para explicar su adaptabilidad.
Por ejemplo, una forma en que las células cancerosas pueden desarrollar resistencia es cambiando su identidad. Una célula de cáncer de próstata que es sensible a la terapia de bloqueo de hormonas podría transformarse en un tipo de célula que no requiere la hormona para su crecimiento.
En lugar de mutaciones específicas que las impulsan, los cambios de identidad como estos se producen a través de cambios en células de expresión génica que activan o desactivan genes específicos. Como resultado de estos cambios, un solo tumor puede volverse muy diferente en su composición celular. Esta heterogeneidad crea desafíos para el tratamiento, ya que es poco probable que un solo medicamento funcione contra tantos tipos de células diferentes.
Un nuevo estudio de un equipo de investigadores del Instituto Sloan Kettering, el Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer en el MIT, y el Observatorio de Células Klarman en el Instituto Broad encuentra que esta heterogeneidad tumoral se puede atribuir a una fuente común: un estado celular particularmente flexible que es característico de un subconjunto de células en un tumor y puede generar muchos otros tipos de células diversas.
«El estado celular de alta plasticidad es el punto de partida de gran parte de la heterogeneidad que vemos en los tumores», dice Tuomas Tammela, miembro asistente del Programa de Biología y Genética del Cáncer en SKI y autor correspondiente en el nuevo artículo, publicado el 23 de julio en la revista Cancer Cell. «Es como una concurrida intersección de muchos caminos: dondequiera que una célula quiera terminar en cuanto a identidad, tiene que pasar por este estado celular».
Porque este estado celular produce casi toda la heterogeneidad celular que emerge en los tumores, es un objetivo atractivo para terapias potenciales.
Los tumores particulares que los investigadores examinaron fueron tumores de cáncer de pulmón que crecían en ratones. Jason Chan, un médico científico que realiza una beca en el laboratorio de Tammela y uno de los autores principales del artículo, dice que encontrar este estado celular inusual fue una sorpresa.
«Este estado celular altamente plástico es algo completamente nuevo, » él dice. «Cuando lo vimos, no sabíamos qué era porque era muy diferente. No se parecía a las células pulmonares normales de donde procedía el cáncer, y en realidad tampoco se parecía al cáncer de pulmón. Tenía características de células madre de la capa germinal embrionaria, células madre del cartílago e incluso células renales, todas mezcladas».
Sin embargo, él y sus colegas encontraron estas células en cada tumor que examinaron, lo que sugería que las células estaban haciendo algo biológicamente muy importante.
Una hoja de ruta del estado celular
Los investigadores identificaron estas células altamente plásticas empleando una técnica de laboratorio relativamente nueva llamada secuenciación de ARN de células individuales (scRNA-Seq). Esta técnica permite a los investigadores tomar «instantáneas» de los perfiles de expresión génica de células individuales que revelan qué genes están activados o desactivados. Al realizar scRNA-Seq en tumores a medida que crecían con el tiempo, pudieron observar cuándo y cómo surgieron diferentes tipos de células en el transcurso de la evolución de un tumor. A partir de estos datos, los investigadores pudieron crear una especie de mapa de qué células procedían de qué otras células.
«El mapa contiene las principales carreteras y pequeños caminos de tierra», dice el Dr. Tammela. «El estado de celda de alta plasticidad que identificamos se encuentra justo en el medio del mapa. Tiene muchos caminos que entran y tiene aún más caminos que salen».
Esta celda de alta plasticidad El estado surgió consistentemente en la evolución de un tumor y persistió a lo largo de su crecimiento. De hecho, dice el Dr. Tammela, «fue el único estado celular que encontramos presente en todos los tumores».
No células madre
Plasticidad: la capacidad de una célula para dar lugar a otras células que adoptan identidades diferentes es una característica bien conocida de las células madre. Las células madre juegan un papel importante en el desarrollo embrionario y en la reparación de tejidos. Muchos científicos creen que los cánceres surgen de células madre cancerosas específicas.
Pero el Dr. Tammela y sus colegas no creen que estas células de alta plasticidad sean células madre.
«Cuando comparamos el gen la firma de expresión de estas células altamente plásticas con las células madre normales o las células madre cancerosas conocidas, las firmas no coinciden en absoluto. Se ven completamente diferentes», dice.
Y a diferencia de las células madre, son no allí al principio del crecimiento de un tumor. Solo emergen más tarde.
Cambios para resistir los medicamentos
Muchos estudios anteriores han buscado posibles «mutaciones de resistencia», cambios genéticos que explican la capacidad de un tumor para resistir los efectos de los medicamentos contra el cáncer. Si bien se han encontrado algunos, la mayoría de las veces la base de la resistencia sigue siendo un misterio. Los nuevos hallazgos ofrecen una posible solución al misterio.
«Nuestro modelo podría explicar por qué ciertas células cancerosas son resistentes a la terapia y no tienen una base genética para esa resistencia que podamos identificar», dijo el Dr. dice Chan.
Lo que es más importante, no son todas las células del tumor las que se están adaptando, explica. Es un subconjunto de las células cancerosas que son simplemente más plásticas, más maleables.
Al combinar medicamentos de quimioterapia con nuevos medicamentos que se dirigen a estas células altamente plásticas, los investigadores creen que podría ser posible evitar la aparición de resistencia. y proporcionar remisiones más duraderas.
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La deconstrucción de la complejidad del glioblastoma revela su patrón de desarrollo Información de la revista: Cancer Cell
Proporcionado por el Memorial Sloan Kettering Cancer Center Cita: A El estado celular nunca antes visto puede explicar la capacidad del cáncer para resistir los medicamentos (23 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-never-before-seen-cell-state-cancer -ability.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.