Regreso al futuro: el cáncer de mama repite vías encontradas en células fetales

Regreso al futuro: el cáncer de mama repite vías encontradas en células fetales

Científicos de Salk identifican características genéticas de células madre fetales que podrían conducir al cáncer de mama más adelante en la vida

LA JOLLA—Usando solo un microscopio, el cirujano italiano Francesco Durante observó las similitudes entre las células de los cánceres más malignos y las células embrionarias del órgano en el que se originó el cáncer.

Más de un siglo después, científicos del Salk Institute han descubierto una razón para el asombroso parecido: las células en los cánceres de mama basales en humanos comparten características con las células madre mamarias embrionarias (de mama) que son precursoras de todos los tipos de células en la glándula mamaria (de un ratón). Las ideas que llevaron a esta conclusión se publican en la revista Cell Reports el 7 de agosto de 2018.

“Durante fue un visionario”, afirma el profesor Geoffrey Wahl, titular de la Cátedra Daniel y Martina Lewis y autor principal del trabajo. “Él anticipó la relación de las células en el embrión con las de los cánceres malignos, y que las células cancerosas latentes podrían ser ‘despertadas’ por la exposición a ‘irritaciones persistentes’ que ahora reconocemos como inflamación. Podemos usar las ideas obtenidas de nuestro trabajo para desarrollar mejores estrategias de diagnóstico y tratamiento”.”

Por ejemplo, los cánceres de mama humanos comparten algunas características metabólicas peculiares con las células madre mamarias embrionarias tempranas, lo que podría ser posible de tratar terapéuticamente. Adicionalmente, las proteínas expresadas específicamente en las células embrionarias que también se expresan en los cánceres pueden utilizarse para desarrollar nuevos agentes o herramientas de diagnóstico para inmunoterapias.

El cáncer ha sido descrito como una “caricatura del desarrollo”, ya que reproduce características propias del estado de las células madre embrionarias con fines perversos. Por ello, Wahl y su grupo de investigación del Instituto Salk, junto con el investigador Benjamin Spike del Instituto Huntsman contra el Cáncer de la Universidad de Utah, utilizaron técnicas de vanguardia para generar un atlas de los genes expresados en cada célula mamaria desde las primeras etapas del desarrollo hasta la edad adulta, un proceso que requirió el análisis de muchos miles de células. Utilizaron este “atlas del transcriptoma de célula única” para comparar los genes expresados en los cánceres de mama humanos. Esto condujo a comprender cómo surgen las células madre de la mama en las primeras etapas del desarrollo y cómo se convierten en los dos tipos diferentes de células que componen la glándula madura.

“Ha habido un gran interés por determinar cómo las células raras presentes en los tumores pueden impulsar el crecimiento tumoral y la resistencia a los tratamientos”, afirma Spike, profesor adjunto de ciencias oncológicas en la Universidad de Utah y coautor correspondiente del artículo. “Gran parte del mecanismo molecular que utilizan para ello parece haber sido apropiado y alterado a partir de las células madre y progenitoras que utilizaban ese mecanismo para construir el tejido normal durante el desarrollo. Nuestro estudio ofrece un atlas de los genes responsables que pueden evaluarse para determinar su potencial como dianas terapéuticas”.”

“Este trabajo muestra la diversidad de formas en que las células pueden alcanzar el estado de células madre, que se caracteriza por su plasticidad o flexibilidad en el desarrollo”, añade el autor principal, Rajshekhar Giraddi, investigador asociado del Instituto Salk en el laboratorio de Wahl. “Esto sugiere que las células cancerosas pueden adquirir su plasticidad mediante diversas estrategias, similares a las que estamos descubriendo en el desarrollo normal”.”

Es probable que esta plasticidad del desarrollo explique por qué las células de un mismo tumor pueden parecer tan diferentes entre sí y que sea la base de la asombrosa capacidad de las células cancerosas malignas para volverse resistentes a la mayoría de los tratamientos.

Ahora, con este conocimiento de las firmas genéticas de diferentes estados celulares, el laboratorio está desarrollando nuevas formas de observar la reprogramación de células adultas en estados asociados con el cáncer.

“Lo ideal sería que pudiéramos descubrir cómo evitar que las células cancerosas se reprogramen hasta alcanzar una plasticidad tan elevada en su desarrollo”, afirma Wahl. “Es probable que esta plasticidad impida el desarrollo de una única ‘solución milagrosa’ para tratar el cáncer. Por el contrario, los cánceres son enfermedades muy adaptables, por lo que es necesario atacarlas desde múltiples frentes”.”

Otros autores incluidos fueron Chi-Yeh Chung, Christy L. Trejo, Christopher Dravis y Luo Wei Rodewald del Salk; Richard E. Heinz, Ozlen Balcioglu, Berhane Hagos, Elnaz Mirzaei Mehrabad, Jae Hwang y Katherine E. Varley del Huntsman Cancer Institute; Mark Novotny y Roger Lasken del J. Craig Venter Institute; y Cheng Fan y Charles M. Perou del Lineberger Comprehensive Cancer Center de la Universidad de Carolina del Norte.

El trabajo fue financiado por la Breast Cancer Research Foundation, la Susan G. Komen foundation (SAC11003), los National Institutes of Health/National Cancer Institute (R35 CA197687), el Salk Institute Cancer Center (NIH-NCI CCSG: P30 CA014195), la Chapman Foundation, el Helmsley Charitable Trust, el Huntsman Cancer Institute Cancer Center (NIH-NCI CCSG: P30 CA42014) y la Huntsman Cancer Foundation.