Una ventana al cáncer

Metástasis hepática. Wikimedia, Nephron. Una ventana literal al interior de los ratones les está dando a los científicos un vistazo a la acumulación de células cancerosas en los órganos profundos del cuerpo. Mirando a través de un cubreobjetos transparente implantado quirúrgicamente en los animales’ cavidades abdominales, investigadores de los Países Bajos identificaron una transición que tiene lugar cuando las células cancerosas pasan de un estado móvil en el que infectan nuevos órganos a un estado no migratorio que permite que las células se multipliquen y establezcan nuevos tumores. La nueva técnica, publicada hoy (31 de octubre) en Science Translational Medicine, ayudará a arrojar luz sobre los importantes pasos iniciales de la metástasis y posiblemente permitirá el desarrollo y la detección de fármacos dirigidos contra la metástasis.

“La metástasis es la gran pregunta sobre el cáncer en este momento, y se sabe muy poco sobre los pasos tempranos y tardíos” dijo Zena Werb, bióloga molecular de la Universidad de California, San Francisco, quien hizo…

Los sitios metastásicos que son más interesantes están en lo profundo del cuerpo, lo que dificulta saber qué está sucediendo en ese lugar. etapa en la que las metástasis tienen un tamaño de 2, 3, 4 células, explicó Erik Sahai, biólogo de células tumorales en el Instituto de Investigación de Investigación del Cáncer del Reino Unido en Londres, que no participó en el estudio. Una ventana a un órgano con muchas metástasis, como el hígado, les da a los investigadores una idea del proceso por el cual las células cancerosas se establecen en nuevos sitios después de abandonar el tumor primario, lo que no es una cuestión fácil de abordar, dijo Sahai.

Esfuerzos anteriores para visualizar las metástasis en los organismos vivos se basó en el despegue de la piel de una sección de piel y el uso de un microscopio para obtener imágenes de células marcadas con fluorescencia dentro de un ratón. Después de cada sesión de imágenes, la piel se puede volver a colocar y volver a pelar para otra ronda de imágenes. Es mínimamente invasivo para el ratón, señaló Robert Hoffman, cuyo grupo en la Universidad de California, San Diego, ha utilizado esta técnica para examinar metástasis en el hígado y el páncreas. Pero requiere realizar una cirugía menor para reabrir el colgajo de piel cada vez, mientras que una ventana de imágenes requiere solo una cirugía única y bastante más invasiva, dijo Hoffman, quien no participó en el estudio actual.

Para simplificar el proceso, Jacco van Rheenen y Laila Ritsma del Instituto Hubrecht extrajeron por completo una sección de la pared de la cavidad abdominal del ratón e insertaron cubreobjetos de vidrio redondos rodeados por anillos de titanio biocompatible, asegurándolos a la carne circundante con suturas y pegamento para tejidos. . Se han utilizado otras ventanas de imágenes para examinar metástasis en el pulmón y el cerebro, anotó Sahai, pero las nuevas ventanas, que miran directamente a los hígados de los ratones, son mucho menos voluminosas, lo que permite que los ratones se muevan normalmente sin interrumpir los cubreobjetos, que pueden permanecer en su lugar durante semanas. Debido a que la cirugía solo ocurre una vez, el riesgo de infección también se reduce, dijo van Rheenen.

Para visualizar el proceso metastásico, Ritsma y van Rheenen inyectaron células de cáncer colorrectal que expresan marcadores fluorescentes en el bazo. Luego, las células ingresaron al torrente sanguíneo y se diseminaron por todo el cuerpo, incluido el hígado. Al observar cómo las células se movían hacia el hígado y se convertían en nuevos tumores, los investigadores vieron que desde el principio, cuando los grupos de células aún eran muy pequeños, las células estaban activas, se movían y sobresalían del grupo. Pero después de que los grupos aumentaron de tamaño, las células se volvieron estacionarias.

El uso de inhibidores para bloquear el movimiento celular al principio del proceso redujo la tasa de crecimiento de los grupos y disminuyó la cantidad de grupos más grandes más adelante, lo que sugiere que esto el movimiento temprano es un proceso importante en el éxito de la metástasis.

El movimiento celular y la invasión de los tejidos que rodean el tumor primario es un primer paso para que las células metastásicas se dirijan a nuevas ubicaciones, por lo que la evidencia de que tiene lugar un proceso similar a medida que las células crecer en nuevos sitios da cierto optimismo de que las estrategias desarrolladas para hacer frente a la invasión en el sitio del tumor primario podrían tener aplicabilidad incluso una vez que las células llegan a un sitio secundario, dijo Sahai.

Hoffman señaló, sin embargo, que el cáncer en particular línea celular utilizada en el nuevo estudio hace metástasis con relativa facilidad. Me gustaría ver una comparación entre [estas] células y una línea celular relacionada que no hace metástasis tan bien, dijo. Las células que metastatizan mal pueden ser menos móviles, por ejemplo, o, como se ve en otros modelos, pueden tener tasas más altas de muerte después de sembrar el hígado.

Las ventanas abdominales también pueden ayudar a los investigadores a examinar terapias diseñadas para atacar metástasis e investigar por qué algunos tratamientos no funcionan tan bien como se esperaba, dijo Sahai. Usando estos enfoques, podemos ver qué está pasando y por qué algunos medicamentos podrían estar fallando.

Van Rheenen y sus colegas actualmente están abordando otra pregunta sin respuesta sobre la metástasis del cáncer: ¿por qué, cuando tantas células se desprenden de tumores primarios y se filtran por el hígado, ¿tan pocos se instalan? Una posibilidad, dijo van Rheenen, es que solo las células madre cancerosas, y no más células diferenciadas terminalmente, sean capaces de establecer nuevos tumores. (Lea más en Are Cancer Stem Cells Ready for Prime Time? The Scientist, abril de 2012).

Al día llegan mil células, explicó van Rheenen. Es una caja negra por qué la mayoría no lo logra.

L. Ritsma et al., Microscopía intravital a través de una ventana de imagen abdominal que revela una etapa previa a la micrometástasis durante la metástasis hepática, Science Translational Medicine, 4:158ra145, 2012.

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