Un nuevo estudio, realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, identificó cómo el entorno que rodea a un tumor puede estimular el comportamiento metastásico en las células cancerosas individuales. Los investigadores descubrieron que las células tumorales activan un conjunto particular de genes y comienzan a formar estructuras similares a vasos sanguíneos cuando están confinadas en un entorno densamente poblado.
Crédito: DrimaFilm/Shutterstock.com
Un nuevo estudio, realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, identificó cómo el entorno que rodea a un tumor puede estimular el comportamiento metastásico en las células cancerosas individuales. Los investigadores descubrieron que las células tumorales activan un conjunto particular de genes y comienzan a formar estructuras similares a vasos sanguíneos cuando están confinadas en un entorno densamente poblado.
Estas estructuras fueron observadas anteriormente por médicos en el hospital en un fenómeno conocido como mimetismo vascular, que está relacionado con algunos de los tipos de cáncer más agresivos. Pero la causa de esta transformación les era desconocida.
El 90% de las muertes por cáncer son causadas por la diseminación metastásica de células cancerosas de un sitio del cuerpo a otro. El conjunto de genes descubierto por los investigadores, conocido como módulo de genes, fue capaz de predecir la esperanza de vida del paciente y si los tumores harán metástasis en nueve tipos de cáncer, que incluyen cáncer de riñón, páncreas, pulmón y mama.
Este módulo genético podría participar en la determinación de si los pacientes padecen un tipo de cáncer agresivo e informar las decisiones que toman los pacientes y sus oncólogos al elegir terapias particulares.
Los investigadores hicieron sus observaciones colocando las células malignas en una matriz de colágeno 3D personalizada construida. Los investigadores identificaron que las células se convertían en estructuras que se asemejaban a los vasos sanguíneos cuando estaban rodeadas por la matriz hecha de pequeños poros y fibras cortas (a diferencia de los poros grandes y las fibras largas) y que esta transformación era independiente de otras características físicas de la matriz, como la rigidez.
Daniel Ortiz Vélez, primer autor del estudio, afirmó que los investigadores pensaron que confinar las células en este tipo de entorno más restringido detendría su propagación, pero sucedió lo contrario. Los investigadores agregaron además que este tipo de comportamiento no fue exhibido por las células en las placas de Petri tradicionales.
Stephanie Fraley, líder del estudio y profesora de bioingeniería en la Universidad de California en San Diego, afirmó: «Es fundamental tener las células rodeadas por un entorno 3D que imite lo que sucede en el cuerpo humano».
Además, los investigadores identificaron que el comportamiento de la célula es causado por un módulo genético particular, al que llamaron fenotipo de red inducida por colágeno (CINP). Confinar estas células en un entorno restringido normalmente reescribe su expresión génica. Fraley indicó que este fenómeno es casi similar a la matriz que codifica el módulo del gen.
Además, los investigadores buscaron este módulo genético en una variedad de bases de datos de expresión génica e histología del cáncer humano, que contienen detalles de la estructura microscópica del tejido. La presencia del módulo genético fue un fuerte predictor de si las células tumorales parecían hacer metástasis agresivamente, después de tener en cuenta otros factores, como la edad del paciente.
Esto tiene sentido ya que los canales construidos por las células malignas permiten que la sangre fluya hacia los tumores sin coagularse, además de ayudar a la recolección de nutrientes. Los investigadores han pensado que esto también facilita que las células tumorales se propaguen a través de la sangre del paciente. Otros investigadores han indicado que cuando las células cancerosas están conectadas, aumentan sus posibilidades de propagarse a lugares distantes del cuerpo.
