Crecimiento del cáncer de piel impulsado por un subconjunto de cerebros celulares

Paul Khavari dirigió un equipo de investigadores que descubrió una célula cancerosa especializada que se acumula en el borde de los tumores de piel y ayuda en la metástasis. Crédito: Steve Fisch

Células especializadas en la vanguardia del crecimiento de los cánceres de piel amortiguan la respuesta inmunitaria y promueven la invasión del cáncer, descubren investigadores de Stanford. Apuntar a estas células podría conducir a terapias efectivas.

Una población élite de células cancerosas se reúne en los bordes de ataque de un tumor de piel en crecimiento para guiar su metástasis y ayudarlo a evadir el sistema inmunitario del cuerpo, según descubrieron investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

Lo hacen comunicándose no solo con otras células cancerosas incitándolas a dividirse y propagarse, sino también con las células normales circundantes, reclutando células especializadas que amortiguan la respuesta inmunitaria y otras que promueven la invasión del cáncer.

«Estas células coordinan todo el proceso del cáncer», dijo Paul Khavari, MD, Ph.D., profesor y catedrático de dermatología y profesor Carl J. Herzog de Dermatología en la Facultad de Medicina. «Son muy móviles y altamente invasivos, y se acumulan en los bordes del tumor para llevar la carga al tejido circundante. Pero hasta ahora, ni siquiera sabíamos que existían».

Bloqueando estos cánceres Las habilidades de comunicación de los autores intelectuales redujeron significativamente el crecimiento de las células tumorales humanas trasplantadas a ratones de laboratorio, lo que sugiere que terapias dirigidas similares algún día podrían tener éxito en los cánceres humanos.

Un artículo que describe la investigación se publicó en línea el 23 de junio en Cell . Khavari es el autor principal. El erudito postdoctoral e instructor clínico Andrew Ji, MD; ex estudiante graduado Adam Rubin, Ph.D.; el erudito postdoctoral Sizun Jiang, Ph.D.; y Kim Thrane, estudiante de posgrado en el KTH Royal Institute of Technology de Suecia, comparten la autoría principal del estudio.

Cáncer de piel común

Para el estudio, los investigadores se centraron en un cáncer de piel común llamado carcinoma de células escamosas, que afecta a más de 1 millón de personas cada año en los Estados Unidos. Aunque la mayoría de las personas son tratadas con éxito, aproximadamente el 1 % eventualmente morirá a causa de la enfermedad. El carcinoma de células escamosas pertenece a una clase de cánceres conocidos como cánceres epiteliales, que incluye aproximadamente el 90 % de todos los tipos de cáncer en humanos.

Para comprender más acerca de cómo crecen y metastatizan los cánceres epiteliales, Khavari y sus colegas combinaron varias técnicas analizar la arquitectura, los tipos de células y los perfiles de expresión génica a nivel de una sola célula de los carcinomas de células escamosas de 10 personas en efecto, no solo generando una huella digital molecular para cada célula, sino también ubicándola con precisión y a sus vecinas dentro del espacio tridimensional de el tumor en crecimiento.

«Esto nos dijo a todo el elenco de jugadores quién está dónde, qué están haciendo y con quién están hablando», dijo Khavari. «Nadie ha observado nunca las células individuales teniendo en cuenta dónde están y cómo están dispuestas en el espacio».

Luego compararon sus hallazgos con la piel normal de las mismas personas de las que se extrajeron los cánceres. Los hallazgos son la primera vez que se lleva a cabo un análisis tan completo e integrado a nivel de células individuales, y brinda una visión nunca antes vista de las interacciones celulares tanto dentro como fuera del tumor.

Los investigadores encontraron que los carcinomas diferían de la piel normal en sus tipos de células de una manera principal: además de reflejar los tipos de células normales, tenían una subpoblación adicional de células que Khavari y sus colegas llamaron queratinocitos específicos de tumores o TSK. Curiosamente, estas TSK se encontraron principalmente en los bordes de ataque del tumor en crecimiento y expresaron genes que reclutan tipos de células específicas para el sitio del cáncer.

Algunas de las células reclutadas son células T reguladoras o Tregs. , que amortiguan la respuesta inmune natural del cuerpo para prevenir reacciones exageradas que pueden conducir a trastornos autoinmunes. Otras son células llamadas fibroblastos asociados al cáncer, que desestabilizan la matriz extracelular alrededor del tumor y promueven la metástasis. Otros más son las células endoteliales, que recubren el interior de los vasos sanguíneos y linfáticos.

‘Preparando el camino para la invasión’

«Estas TSK lideran la carga desde un entorno de nicho especial en el borde del tumor», dijo Khavari. «Allí pueden hablar no solo con las otras células cancerosas, sino también con las células del entorno circundante, allanando el camino para la invasión cancerosa en el tejido circundante. Cuando eliminamos la capacidad de estas células para comunicarse, detuvimos el crecimiento de humanos». carcinomas de células escamosas que habían sido trasplantados a ratones».

Los investigadores ahora están investigando si sus hallazgos se extienden más allá de los carcinomas de células escamosas.

«¿Son estas células tumorales específicas una característica de la mayoría de o todos los cánceres epiteliales?» Khavari dijo. «No estamos seguros, pero podemos ver que las personas cuyos cánceres expresaron altos niveles de genes asociados con estas células tuvieron peores resultados».

Los investigadores también están interesados en aprender a usar lo que han aprendido en el estudio para crear nuevas terapias dirigidas.

«El cáncer realmente remodela el sistema inmunitario para apagarlo», dijo Khavari. «Nuestro estudio muestra que las TSK reclutan Tregs, que forman una barrera entre el tumor y el tejido circundante y crean un ambiente inmunosuprimido. Cada vez es más obvio que las terapias exitosas contra el cáncer tendrán que no solo atacar las células tumorales, sino también encontrar un manera de activar el sistema inmunológico y lograr que deje de tolerar el cáncer».

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