En busca de metástasis potencialmente mortales

Bajo el microscopio, Bernhard Polzer aísla células cancerosas individuales que obtuvo previamente del material del paciente. El monitor muestra el capilar de vidrio con la célula que identificó previamente como una célula cancerosa y luego la succionó del portaobjetos. Crédito: Fraunhofer ÍTEM/P. Reinig

¿Qué hace que las células tumorales se vuelvan asesinas? El Instituto Fraunhofer de Toxicología y Medicina Experimental ITEM está investigando los mecanismos de formación de metástasis y buscando enfoques para nuevos tratamientos en la lucha contra el cáncer. Entre otras cosas, el equipo de investigación de Fraunhofer ITEM ha desarrollado un método que les permite analizar ganglios linfáticos completos.

Las células tumorales de diseminación única pueden ser fatales para los pacientes con cáncer. Permanecen latentes en la médula ósea u otros órganos durante años hasta que, un día, forman metástasis que finalmente conducen a la muerte. Nueve de cada diez muertes por cáncer no son causadas por los tumores primarios sino por los secundarios. «Estamos desarrollando métodos especiales para analizar genéticamente células tumorales diseminadas individuales y atacarlas específicamente», explica el Dr. Bernhard Polzer, subdirector de la División de Terapia Tumoral Personalizada en Fraunhofer ITEM en Regensburg. El equipo de investigación de 40 miembros tiene como objetivo utilizar los datos genéticos para arrojar luz sobre el proceso aún no bien comprendido de la formación de metástasis y, de esta manera, desarrollar enfoques para nuevas formas de tratamiento.

Examen de los ganglios linfáticos sin cambios desde hace un siglo

Prof. Christoph Klein, director de la división de investigación, ve un gran potencial para evitar la metástasis en un enfoque de diagnóstico que aprende a comprender el inicio de la metástasis a nivel biológico molecular y celular. Se puede obtener información importante para tal enfoque mediante la realización de un examen patológico de los ganglios linfáticos extirpados durante la tumorectomía quirúrgica. Desde hace más de cien años, cuando los patólogos quieren ver si un tumor ya se ha diseminado, buscan células cancerosas en cortes ultrafinos de tejido de ganglios linfáticos tomados de múltiples ubicaciones. Sin embargo, el tejido entre estas secciones no se tiene en cuenta, por lo que cualquier metástasis ubicada allí permanece sin detectar.

Junto con el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA y el Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS, el equipo de Christoph Klein ha desarrollado un método que permite analizar todo el ganglio linfático. Las muestras se preparan utilizando un triturador de tejidos, que separa cuidadosamente las células. Posteriormente, la muestra se trata con un tinte especial que tiñe las células tumorales diseminadas. Dos millones de células de ganglios linfáticos se escanean automáticamente y las células cancerosas reales, a diferencia de artefactos como restos de tinte, se identifican con alta sensibilidad mediante una técnica de imagen basada en IA. «Usando nuestro método, detectamos células tumorales en la mitad de los ganglios linfáticos examinados», dice Bernhard Polzer. «Con el método convencional, por el contrario, los patólogos encontraron células cancerosas en solo entre el 15 y el 20 por ciento de las muestras». Actualmente se está desarrollando una versión comercial del nuevo método.

En el laboratorio, ciertas células tumorales se cultivan en placas de Petri que contienen un gel especial que imita la estructura de un tejido corporal específico, lo que permite a los investigadores probar qué medicamentos son sensibles a. Crédito: Fraunhofer ÍTEM/P. Reinig

Las células tumorales diseminadas mutan

Una vez que se han aislado las células tumorales diseminadas individuales, su ADN debe replicarse. El análisis genético revela, por ejemplo, si las células tumorales diseminadas tienen las mismas propiedades que el tumor primario y, por lo tanto, podrían responder al mismo tratamiento. A menudo, sin embargo, no lo hacen. Las células diseminadas mutan cuando residen en un entorno de tejido extraño durante un período más largo. «Cuando las células de cáncer de mama residen en la médula ósea, pueden adquirir las propiedades de las células hematopoyéticas que las rodean», dice Christoph Klein. «Las células evidentemente se adaptan a su entorno». Pero las células diseminadas también pueden activar genes cancerosos adicionales en su nuevo entorno. Luego se vuelven cada vez más agresivos y peligrosos.

Si el análisis genético revela que las células tumorales diseminadas han mutado, combatirlas requiere remedios diferentes a los utilizados para el tumor primario. Actualmente, Polzer y Klein están investigando cómo encontrar el fármaco adecuado para cada paciente.

Su punto de partida es una tecnología que ya funciona para un gran número de células y que ahora debe adaptarse a células individuales. Analiza 450 mutaciones específicas del cáncer para las que ya hay fármacos disponibles en el mercado o en ensayos clínicos. Bernhard Polzer está claramente centrado en el objetivo: «Queremos aislar las células tumorales diseminadas en los ganglios linfáticos o la médula ósea y examinarlas en busca de estas 450 mutaciones. Luego, podríamos atacarlas con el fármaco adecuado para prevenir la metástasis». Con este fin, los investigadores de Ratisbona están trabajando con una serie de empresas que quieren transferir este enfoque de diagnóstico innovador a la rutina clínica diaria.

¿Qué hace que una célula sea tan peligrosa?

Cuando Bernhard Polzer aísla cuidadosamente una sola célula tumoral diseminada, a menudo se pregunta: ¿Esta célula habría tenido el potencial de matar al paciente? ¿O habría permanecido inactivo y no habría hecho ningún daño? Después de todo, no todas las células diseminadas forman metástasis. Christoph Klein calculó que, en una paciente con cáncer de mama sin metástasis visibles, puede haber de 10 000 a 20 000 células cancerosas diseminadas en la médula ósea. Sólo unos pocos de ellos tienen el potencial de hacer metástasis. Pero, ¿qué propiedades les permiten hacer esto? ¿Engañan al sistema inmunológico? ¿Activan genes cancerosos agresivos? ¿Qué las convierte en células asesinas?

Para encontrar una respuesta, Christoph Klein, en colaboración con varias clínicas, inició un estudio en el que participaron 200 pacientes con cáncer de mama. Su equipo examina los tumores primarios, las células tumorales diseminadas y las metástasis de estos pacientes. En cada célula que examinan,

analizan todos los genes que esa célula activa. Estos datos luego se correlacionan con la evolución clínica de los pacientes, una gran cantidad de datos a los que el equipo de bioinformática del grupo de investigación da estructura. «Buscamos en las células tumorales marcadores que estén asociados con un mal pronóstico para el paciente», explica Christoph Klein. Los resultados completos del estudio estarán disponibles a finales de año y se espera que proporcionen pistas sobre lo que convierte a una célula en un asesino.

Explore más

Las metástasis de los ganglios linfáticos se forman a través de un cuello de botella evolutivo más amplio que las metástasis distantes Proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft Cita: Cazando metástasis que amenazan la vida (2 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-life-thingning-metastases.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.