Tendencias21

Unas etiquetas moleculares indican qué órganos tendrán metástasis

Más de 50 científicos de siete países, co-liderados por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), han descubierto que los tumores envían sondas mensajeras capaces de hacer que un órgano se vuelva acogedor para las células tumorales. El hallazgo, considerado uno de los mayores en materia de cáncer en el último siglo, ayudará a definir el mejor tratamiento para cada paciente, y a vigilar la aparición de metástasis.

Unas etiquetas moleculares indican qué órganos tendrán metástasis

Entender por qué un tumor genera metástasis en unos órganos y no en otros es una de las mayores aspiraciones de la oncología, y también una de las más antiguas. Hace 126 años el médico británico Stephen Paget formuló su teoría de semilla y sustrato, que defiende que la metástasis necesita células tumorales —semillas— que se dispersan, pero además un ambiente acogedor —un sustrato fértil— en el órgano de destino. Sin embargo, desde entonces “el progreso para decodificar los mecanismos que dirigen la metástasis a órganos específicos ha sido insuficiente”, escriben en Nature los autores del trabajo.

En los últimos años Héctor Peinado, jefe del Grupo de Microambiente y Metástasis delCentro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)
, ha desarrollado junto con David Lyden, del Weill Cornell Medical College, y Jaqueline Bromberg, del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, una teoría que se apoya en la teoría de semilla y sustrato de Paget, y la amplía.

Ayuko Hoshino y Bruno Costa-Silva, primeros coautores en esta publicación, han recopilado, junto con Peinado y Lyden, indicios de que los tumores emiten millones de vesículas cargadas con una representación de sus proteínas y su contenido genético, llamadas exosomas, a modo de naves mensajeras o destacamentos, y son estos exosomas los que se ocupan de que los órganos de destino estén preparados para acoger las células tumorales. En concreto, los exosomas desencadenan en el órgano de destino la respuesta molecular necesaria —inflamación y vascularización— para acoger las células tumorales, de forma que cuando estas lleguen puedan proliferar.

“Este mecanismo que postulamos era hasta ahora desconocido en la formación de nichos metastásicos”, explica Peinado en un comunicado del CNIO. El trabajo actual corrobora su existencia, porque confirma que los exosomas tienen un papel crucial en la formación de las metástasis.

Pero los investigadores quisieron ir más allá. Sabían que de los millones de exosomas que parten del tumor solo algunos anidan, y además no lo hacen en un órgano al azar, sino en algunos más que en otros. ¿Por qué? ¿Podía ser que los exosomas, los destacamentos del tumor, llevaran etiquetas moleculares que de alguna manera los dirigieran a órganos específicos?

Unas etiquetas moleculares indican qué órganos tendrán metástasis

‘Código postal’ en los exosomas

 Para investigar la hipótesis los autores escogieron varias líneas celulares procedentes de una decena de tumores distintos, y de los que se sabe que algunos metastatizan a órganos concretos —pulmón, hígado, cerebro o hueso—. Analizaron las proteínas de sus exosomas —casi un millar de proteínas— en busca de las que podrían cumplir esa función de código postal. 

Pusieron el foco en una familia de proteínas llamadas integrinas, porque están en la membrana de los exosomas, donde teóricamente debería estar una etiqueta de destino. Y fue una buena estrategia. De entre un millar de proteínas encontraron que, efectivamente, hay combinaciones específicas de integrinas asociadas con metástasis en pulmón, y con metástasis en hígado.

Como señala Peinado, “hemos determinado que existe una combinación de integrinas en los exosomas tumorales que predispone la formación de nichos metastásicos en órganos concretos, específicamente en pulmón e hígado.
“Nuestros resultados proponen que existe una especie de código postal en la superficie de los exosomas que les hace llegar a órganos concretos y acumularse donde se va a producir la metástasis”, prosigue el investigador.

Si se engaña a un tumor cambiándole el código de destino, colonizará el órgano que le indiquemos. Esto se ha probado con células tumorales que normalmente irían al hueso, y que tras la intervención de los investigadores se dirigen al pulmón. Estos datos apoyan que el sustrato es igual de importante que la semilla en el proceso metastásico.

Otra evidencia de la importancia de las integrinas en el anidamiento de la metástasis es que, tal y como se demuestra en el trabajo, si se bloquean integrinas específicas en tumores que metastatizan a órganos concretos —por ejemplo cáncer de mama a pulmón y cáncer de páncreas a hígado— se reduce la metástasis en esos órganos. 

Preparando el terreno

Además, los investigadores han descubierto las señales moleculares que median la reacción del tejido de destino cuando llegan los exosomas. En concreto, estas señales implican el aumento de genes de la familia S100, conocidos por promover señales inflamatorias —la inflamación es un proceso que se asocia con el cáncer—.

Estos resultados suponen la identificación de posibles nuevas dianas farmacológicas, dice Peinado: “Hemos definido un nuevo mecanismo de metástasis a órganos concretos que implica a integrinas y proteínas S100, que podrían ser usadas como nuevas dianas antimetastásicas”.

El trabajo se ha hecho con líneas celulares tumorales humanas y de ratón; con modelos preclínicos murinos; y con plasma de pacientes con cáncer. Esto último ha servido para estudiar, de forma preliminar, el poder predictivo de las integrinas identificadas; es decir, si solo analizando las integrinas de los exosomas se puede saber en qué organos podría haber metástasis.

“Nuestro trabajo sugiere que tener ciertas integrinas elevadas en plasma en pacientes con cáncer de mama y páncreas parece predecir el órgano donde se va a producir la metástasis”, dice Peinado. “Pero estos datos han de validarse en cohortes mayores, y desarrollar test predictivos”.

Estos resultados generan una lista de tareas inmediatas para los investigadores, desde ampliar los estudios con pacientes para tratar de afinar el poder predictivo de las integrinas —con tecnologías específicas de análisis que aún deben ser desarrolladas—, hasta identificar otros códigos postales que determinen la metástasis a cerebro o hueso.

No menos importante es la búsqueda de nuevos fármacos: “En el futuro nos planteamos el desarrollo de moléculas para bloquear las combinaciones de integrinas específicamente en el tejido tumoral”, afirma Peinado.

Este trabajo es el resultado de una colaboración internacional, multidisciplinar y multiinstitucional, que implica la obtención de múltiples modelos celulares, preclínicos y muestras humanas. La búsqueda de estos modelos se ha llevado a cabo durante los tres últimos años y en ella han participado muchos equipos, lo que se refleja en el alto número de firmantes.

El hallazgo ayudará a definir el mejor tratamiento para cada paciente y a vigilar la aparición de metástasis. Más a largo plazo, será esencial para interceptar los primeros estadíos de formación de las metástasis.

Referencia bibliográfica:

Ayuko Hoshino et al. Tumour exosome integrins determine organotropic metastasis. Nature (2015). DOI:10.1038/nature15756

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente