El primer paso del cáncer
Células epitelialesWIKIMEDIA COMMONS, JOHN SCHMIDT
Los tejidos normales y sanos suprimen regularmente el crecimiento de tumores, evitando que las células cancerosas proliferen y hagan metástasis. Sin embargo, cómo ocurre este proceso a nivel molecular sigue siendo en gran medida un misterio. Ahora, los investigadores han presentado un modelo de cómo el entorno local regula y previene la expansión de una sola célula mutante en un tumor.
El hallazgo, publicado esta semana en Nature, confirma el pasado estudios que muestran que el cáncer no es simplemente un producto de la acumulación de mutaciones de ADN en una célula, sino que depende de la arquitectura del entorno local de una célula.
“Definitivamente es un fenómeno interesante ,” dice Douglas Brash, quien estudia el cáncer de piel en la Universidad de Yale y no participó en la investigación. “Este artículo afirma que el cáncer no es un proceso celular autónomo; que el vecindario realmente importa.”
Experimentos anteriores demostraron que los embriones pueden suprimir tumores. En un clásico…
Joan Brugge y Cheuk Leung, de la Facultad de Medicina de Harvard, utilizaron un cultivo celular en 3D de células epiteliales mamarias humanas para examinar lo que sucede con una única célula que expresa oncogenes en un entorno similar a un tejido. Los investigadores utilizaron vectores virales para sobreexpresar oncogenes, que se habían asociado previamente con el cáncer epitelial, uno a la vez en células individuales en la estructura 3D. La sobreexpresión de Myc, un factor de transcripción maestro, o AKT1 mutante activado, que perturba los puntos de control de las células, no resultó en la proliferación de la célula. Descubrimos que la mayoría de los oncogenes no podían proliferar como células individuales en el contexto de una estructura normal con crecimiento detenido, dice Brugge.
Pero las células que sobreexpresaban el receptor celular ERBB2a codificado por un gen que está amplificado en el 30 por ciento de los tumores de mama se trasladaron al centro del cultivo de tejido, un espacio abierto llamado luz. Allí, liberada de sus vecinos normales, la única célula mutante comenzó a proliferar.
A través de experimentos adicionales, los investigadores encontraron que la expresión de ERBB2 afecta las proteínas de la matriz extracelular, interrumpiendo las uniones locales entre la célula y la matriz y permitiendo que la célula se rompa. libre y moverse en el espacio sin restricciones de la luz. Cuando se bloqueó la capacidad de las células ERBB2 para moverse hacia la luz, permaneció junto a las células vecinas y ya no pudo proliferar. También encontraron que simplemente al debilitar las conexiones célula-célula en el tejido, los mutantes que expresaban otros oncogenes que antes eran benignos, incluido el AKT1 activado, podían moverse hacia la luz y proliferar. La geografía de las células mutantes vecinas está afectando si la célula mutante se mueve a una parte diferente del tejido, dice Brash.
A continuación, Brugge planea investigar cómo las células vecinas maduras evitan que las células mutadas proliferen y si otros factores ambientales, como las células inmunitarias, influyen en el destino de la célula mutada. Queremos entender la naturaleza del efecto supresor de las estructuras maduras normales, dice.
C. Leung et al., Outgrowth of single oncogene-expressing cells from supresores epiteliales entornos, Nature, doi:10.1038/nature10826, 2012.
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