Desarraigar el cáncer: el hidrogel convierte rápidamente las células cancerosas en células madre cancerosas
Las células cancerosas del cerebro humano cultivadas en el gel DN expresaron una proteína marcadora de células madre SOX 2 (verde). Crédito: Jun Suzuka et al., Nature Biomedical Engineering, 29 de marzo de 2021
Un hidrogel desarrollado en la Universidad de Hokkaido revirtió con éxito las células cancerosas a células madre cancerosas en 24 horas en seis tipos diferentes de cáncer humano. Esto podría conducir al desarrollo de fármacos de células madre contra el cáncer y medicamentos personalizados.
El cáncer es la principal causa de muerte en los países desarrollados y más de 8,6 millones de personas mueren de cáncer anualmente en todo el mundo. A pesar del avance de los tratamientos, la tasa de supervivencia a cinco años de los pacientes con cáncer en estadio avanzado sigue siendo baja. Una de las razones es que los tejidos cancerosos contienen células madre cancerosas, que son resistentes a las quimioterapias y radioterapias. Estas células pueden esconderse como «raíces» o circular en el cuerpo, provocando la recurrencia del cáncer.
«Las células madre cancerosas son un objetivo importante para los medicamentos contra el cáncer, pero son difíciles de identificar porque están presentes en cantidades muy pequeñas en los tejidos cancerosos», explicó el profesor Shinya Tanaka de la Facultad de Medicina de la Universidad de Hokkaido. «Comprender los mecanismos moleculares de las células madre cancerosas es crucial para desarrollar mejores tratamientos contra el cáncer».
Las células madre cancerosas requieren un microambiente muy específico. En este estudio, el equipo de investigación investigó si su gel DN podría recrear las condiciones adecuadas para inducir células madre cancerosas. El gel DN consta de una red de dos productos químicos e incorpora un alto volumen de agua, lo que le otorga características blandas y húmedas que se asemejan a los tejidos biológicos.
Las células cancerosas del cerebro humano forman estructuras esféricas en el gel DN. Crédito: Jun Suzuka et al., Nature Biomedical Engineering, 29 de marzo de 2021
En el estudio, el gel DN reprogramó rápidamente células cancerosas diferenciadas en células madre cancerosas en solo 24 horas en seis líneas celulares cancerosas humanas diferentescáncer cerebral, cáncer uterino , cáncer de pulmón, cáncer de colon, cáncer de vejiga y sarcoma. Después de que las células cancerosas se colocaron en el gel DN, comenzaron a formar estructuras esféricas y a producir moléculas específicas que se sabe que son marcadores de células madre cancerosas como SOX2 y Oct3/4, también conocidos como factores Yamanaka, llamados así por el premio Nobel, lo que sugiere que tenían sido reprogramado.
Los investigadores también descubrieron algunos de los mecanismos moleculares involucrados en la reprogramación de células cancerosas. Descubrieron que los receptores de los canales de calcio y la proteína osteopontina eran esenciales para la inducción de células madre cancerosas. También encontraron que las células de cáncer cerebral de un paciente que habían sido cultivadas en el gel DN producían receptores llamados receptores del factor de crecimiento derivado de plaquetas. Al agregar un inhibidor molecular de estos receptores, pudieron atacar y erradicar las células madre cancerosas, lo que sugiere que el gel DN podría usarse para seleccionar medicamentos terapéuticos. Además, demostraron que las células de cáncer de cerebro que habían sido cultivadas en gel de DN formaron tumores de manera eficiente cuando se trasplantaron al cerebro de ratones, lo que sugiere la troncalidad de las células cancerosas.
Las células madre de cáncer cultivadas en gel de DN formaron un tumor cuando se inyecta en el cerebro de ratones. Crédito: Jun Suzuka et al., Nature Biomedical Engineering, 29 de marzo de 2021
Este estudio allana el camino para la investigación de fármacos que pueden atacar las células madre del cáncer. «En el futuro, el gel DN podría usarse para mejorar el diagnóstico del tipo de células cancerosas y producir medicamentos personalizados, lo que podría mejorar el pronóstico de los pacientes con cáncer», dijo Shinya Tanaka.
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Se encontró un objetivo farmacológico para el cáncer de mama agresivo Más información: Reprogramación rápida de células tumorales en células madre cancerosas en hidrogeles de doble red, Nature Biomedical Engineering (2021). DOI: 10.1038/s41551-021-00692-2 Proporcionado por la Universidad de Hokkaido Cita: Desarraigar el cáncer: el hidrogel convierte rápidamente las células cancerosas en células madre cancerosas (29 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https: //medicalxpress.com/news/2021-03-uprooting-cancer-hydrogel-rapidly-reverts.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.