La diversidad celular podría significar problemas para los modelos animales de cáncer
ARRIBA: ISTOCK.COM, JXFZSY
Una técnica común utilizada para generar células tumorales para la investigación del cáncer podría producir resultados engañosos y no representativos, un nuevo estudio muestra. Debido a que las células cancerosas extraídas directamente de los pacientes son escasas, los investigadores a menudo cultivan estas células derivadas de humanos dentro de sucesivas generaciones de ratones. A continuación, estudian las células traspasadas para ver cómo se comportan y cómo la enfermedad podría responder al tratamiento. diferentes de las células de las muestras tumorales originales. Específicamente, dicho trasplante en serie deja atrás menos del 1 por ciento de las células presentes en la enfermedad humana. El estudio de poblaciones de células tan poco representativas plantea dudas sobre la medida en que los resultados pueden aplicarse a las personas.
El trasplante en ratones es el modelo preclínico número uno que utilizan las personas. Y ese modelo en sí induce cierta selección que la gente realmente no había apreciado, dice Akil Merchant, coautor del estudio y médico científico que trabaja en leucemia en el Centro Médico Cedars Sinai en Los Ángeles. Los modelos son siempre limitados. Lo sabemos, pero ahora tenemos algunas ideas sobre algunas de las formas muy específicas en que están limitadas.
Los hallazgos surgieron de un estudio de la heterogeneidad celular en la leucemia. La heterogeneidad de las células cancerosas se desarrolla con el tiempo, por lo que está tratando de tratar un objetivo en movimiento, explica Rong Lu, biólogo de la Universidad del Sur de California y coautor del artículo. Queremos entender cómo estas células individuales compiten entre sí y cómo son diferentes en términos de crecimiento, metástasis y también en términos de respuesta al tratamiento de quimioterapia.
Usando una técnica para leyeron la expresión génica de células individuales y un sistema de etiquetado basado en ADN para codificar las células con código de barras, los autores del estudio rastrearon la migración y proliferación de células cancerosas humanas individuales después de que se trasplantaron a ratones. Esto es importante porque los investigadores del cáncer usan ratones para imitar el cuerpo humano para estudiar la enfermedad y analizar los efectos de tratamientos como la quimioterapia.
El estudio permitió a los científicos comparar las células cancerosas antes y después se trasplantaron a los ratones, para seguir las células a medida que se propagaban por los cuerpos de los animales y para rastrear cómo las células expandían sus poblaciones y evolucionaban a través de generaciones sucesivas. También administraron medicamentos de quimioterapia a los ratones y observaron lo que les sucedía a las células en respuesta. Los resultados se publicaron el 11 de noviembre en Nature Communications.
El seguimiento de los tipos de células cuando los ratones recibieron la quimioterapia mostró distintos patrones de expresión génica en las células que respondieron al tratamiento.
Diferentes tipos de células cancerosas tendían a acumularse en diferentes órganos.
Para sorpresa de los investigadores, también encontraron que diferentes tipos de cáncer las células tendían a acumularse en diferentes órganos. Las células con alta expresión del gen CMC2, que está implicado en la metástasis del cáncer, colonizaron los ovarios, mientras que las células con baja expresión de CMC2 se encontraron principalmente en la sangre y el bazo. Otros tipos de células, incluidas aquellas con alta expresión de los genes BTK, DNAJC y LRIF1, se acumularon en parches de la médula ósea. Cuando los investigadores desactivaron estos genes, las células leucémicas perdieron su capacidad de adherirse a otras células en la médula ósea y migraron.
Este tumor está en circulación. Es líquido y se mueve, pero claramente había heterogeneidad espacial. Ese fue un hallazgo notable, dice Merchant.
Ese patrón espacial podría indicar más malas noticias sobre la confiabilidad de trabajar con células cancerosas, dice. Si ocurre una propagación anatómica similar en pacientes con leucemia, entonces al tomar una sola muestra de un solo sitio se perderán muchos tipos de células. Además de introducir sesgos en la investigación, la distribución desigual de las células cancerosas en la médula ósea podría significar que las biopsias estándar de este tejido podrían no diagnosticar con precisión la enfermedad.
El estudio produjo algunos hallazgos realmente interesantes, dice Long Nguyen, un oncólogo de la Universidad de Cambridge que no participó en la investigación, mostró que un tipo diferente de células tendía a dominar después de que los ratones habían recibido la quimioterapia en comparación con antes del tratamiento.
Una explicación para esto es que las células previamente dominantes fueron eliminadas por las drogas, presentando otros tipos de células con la oportunidad de crecer para llenar el nicho. Algunos expertos en cáncer creen que los tumores contienen células madre indiferenciadas que pueden formar estos nuevos tipos de células cancerosas. quimioterapia. Creo que esto tiene grandes implicaciones sobre por qué hay una recaída después de los tratamientos de quimioterapia, dice Nguyen.