Uno de cada cinco cánceres cerebrales es provocado por mitocondrias hiperactivas
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Un nuevo estudio ha encontrado que hasta el 20 % de los glioblastomas (un cáncer cerebral agresivo) son alimentados por mitocondrias hiperactivas y pueden tratarse con medicamentos actualmente en fase clínica. juicios
Las mitocondrias son responsables de crear la energía que alimenta todas las células. Aunque por lo general son menos eficientes en la producción de energía en el cáncer, las células tumorales en este tipo de glioblastoma recientemente identificado dependen de la energía adicional proporcionada por las mitocondrias hiperactivas para sobrevivir.
El estudio, realizado por científicos del cáncer en Vagelos de la Universidad de Columbia College of Physicians and Surgeons and Herbert Irving Comprehensive Cancer Center, se publicó en línea el 11 de enero en Nature Cancer.
El estudio también encontró que los medicamentos que inhiben las mitocondrias, incluido un medicamento actualmente disponible y un compuesto experimental que se está probando en ensayos clínicos tuvo un poderoso efecto antitumoral en las células cancerosas del cerebro humano con mitocondrias hiperactivas. (Seguimiento, un trabajo no publicado encontró que los mismos medicamentos también son activos contra los tumores mitocondriales en glioblastomas que crecen en ratones).
Estos medicamentos se están probando en pacientes que tienen una rara fusión de genes descubierta previamente por los mismos investigadores que también envía a las mitocondrias a toda marcha.
«Ahora podemos ampliar estos ensayos clínicos a un grupo mucho más grande de pacientes, porque podemos identificar pacientes con tumores impulsados por mitocondrias, independientemente de la genética subyacente», dice Antonio Iavarone. , MD, profesor de neurología, quien dirigió el estudio con Anna Lasorella, MD, profesora de pediatría. Ambos son miembros del Instituto de Genética del Cáncer de Columbia.
Estudio encuentra cuatro tipos de cáncer de cerebro
El estudio encontró que todos los cánceres de cerebro caen en uno de cuatro grupos, incluido el subtipo mitocondrial.
Al clasificar los cánceres de cerebro en función de sus características biológicas principales, y no solo de las alteraciones genéticas o los biomarcadores celulares, los investigadores han obtenido nuevos conocimientos sobre lo que impulsa cada subtipo y el pronóstico para los pacientes.
«Las clasificaciones existentes para el cáncer de cerebro no son informativas. No predicen los resultados; no nos dicen qué tratamientos funcionarán mejor», dice Lasorella.
La importancia de un sistema de clasificación preciso es mejor ilustrado con el ejemplo del cáncer de mama. Los cánceres de mama tienen subtipos muy bien definidos que llevaron al desarrollo de terapias que se dirigen a las características clave, como los receptores de estrógeno o HER2, que sustentan subtipos específicos.
«Creemos que una de las razones por las que el progreso terapéutico en el cáncer de cerebro ha sido tan lento es porque no tenemos una buena manera de clasificar estos tumores», dice Iavarone.
El glioblastoma es el tumor cerebral primario más común y letal en adultos. La mediana de supervivencia para las personas con glioblastoma es de solo 15 meses.
El nuevo estudio mostró que el glioblastoma se puede clasificar en cuatro grupos biológicos. Dos de ellos recapitulan funciones activas en el cerebro normal, ya sean células madre o neuronas, respectivamente. Los otros dos grupos incluyen tumores mitocondriales y un grupo de tumores con múltiples actividades metabólicas («plurimetabólicas») que son altamente resistentes a las terapias actuales.
Los pacientes con tumores mitocondriales tuvieron un pronóstico ligeramente mejor y vivieron algunos más meses que los pacientes con los otros tres tipos.
«Estamos entusiasmados con el grupo mitocondrial, porque ya tenemos medicamentos para ese grupo en ensayos clínicos», dice Lasorella, «pero la clasificación ahora nos da ideas sobre cómo apuntar a estos otros tres y estamos comenzando a investigarlos más intensamente».
«Vamos más allá de una mutación, un concepto de fármaco», dice ella. «A veces es posible obtener una respuesta de esa manera. Pero es hora de enfocarse en los tumores en función de los elementos comunes de su biología central, que pueden ser causados por múltiples combinaciones genéticas diferentes».
Análisis de una sola célula abre nuevo Visión del cáncer de cerebro
Los nuevos hallazgos solo fueron posibles mediante la utilización de avances recientes en análisis de células individuales, lo que permitió a los científicos comprender célula por célula la actividad biológica de miles de células de un solo tumor.
En general, los científicos caracterizaron las propiedades biológicas de 17 367 células individuales de 36 tumores diferentes.
Además de analizar las mutaciones genéticas y los niveles de actividad genética de cada célula, los investigadores observaron otras modificaciones realizadas en el los genomas de las células y las proteínas y los ARN no codificantes producidos por cada célula.
Usando los datos, los investigadores idearon un enfoque computacional para identificar procesos biológicos centrales, o vías, en las células en lugar del enfoque más común de iden firmas genéticas certificadoras. «De esta manera, podemos clasificar cada célula tumoral individual en función de la biología real que las sostiene», dice Iavarone.
La mayoría de los tumores, según descubrieron los investigadores, estaban dominados por células de uno de los cuatro subtipos, con algunas células de los otros tres.
Aplicando las mismas técnicas a otros cánceres
Lasorella e Iavarone ahora están aplicando las mismas técnicas a múltiples tipos de cáncer agresivos.
Este enfoque «pan-cáncer», dicen, debería identificar los puntos en común entre los diferentes tipos de cáncer, independientemente del origen del tumor. Si tales vías comunes existen, los medicamentos que tratan el cáncer cerebral mitocondrial también pueden tratar los tipos mitocondriales de cáncer de pulmón, por ejemplo.
«Cuando clasificamos según las actividades biológicas centrales de la célula, de las que todas las células dependen sobreviven y prosperan, podemos encontrar que los cánceres tienen más en común de lo que parecía previamente con solo mirar sus genes», dice Lasorella.
Explore más
La fusión de genes acelera la actividad celular y provoca algunos tipos de cáncer. Más información: Garofano, L., Migliozzi, S., Oh, YT et al. La clasificación del glioblastoma basada en la ruta descubre un subtipo mitocondrial con vulnerabilidades terapéuticas. Cáncer nacional (2021). doi.org/10.1038/s43018-020-00159-4 , www.nature.com/articles/s43018-020-00159-4 Información de la revista: Nature Cancer
Proporcionado por Columbia University Irving Cita del Centro Médico: Uno de cada cinco cánceres cerebrales alimentados por mitocondrias hiperactivas (11 de enero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-brain-cancers-fueled -overactive-mitochondria.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.