Evitar que las células cancerosas colonicen el hígado
Los nuevos hallazgos ayudarán a desarrollar futuros tratamientos que puedan dificultar la formación de metástasis, a menudo mortales
Investigadores de la ETH de Zúrich han descubierto cómo las células del cáncer colorrectal colonizan el hígado. Sus hallazgos podrían abrir nuevas vías para suprimir este proceso en el futuro.
En los casos en que el cáncer es mortal, nueve de cada diez veces el culpable es la metástasis. Esto ocurre cuando el tumor primario ha enviado células, como semillas, e invadido otros órganos del cuerpo. Aunque la medicina ha hecho grandes progresos en el tratamiento de los tumores primarios, sigue siendo en gran medida impotente ante la metástasis. En la actualidad, no existen medicamentos que impidan este proceso.
Un equipo de investigadores dirigido por Andreas Moor, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Biosistemas de la ETH de Zúrich (Basilea), acaba de publicar en la revista Nature unos resultados que muestran cómo las células del cáncer colorrectal colonizan el hígado. Sus hallazgos ayudarán a desarrollar tratamientos con los que tal vez sea posible dificultar el proceso metastásico.
Desvelado el mecanismo de acoplamiento molecular
Se dice que el cáncer hace metástasis cuando las células del tumor primario se desprenden y viajan por el sistema circulatorio a otras partes del cuerpo. "El cáncer colorrectal hace metástasis en el hígado por la forma en que fluye la sangre", explica Moor. La sangre se enriquece primero con nutrientes en los intestinos antes de llegar al hígado, que los metaboliza. Para las células del cáncer colorrectal, el hígado es la última parada. "Quedan atrapadas en la red capilar del hígado", explica Moor.
Costanza Borrelli, estudiante de doctorado, y otros miembros del equipo de Moor han demostrado ahora que las células del hígado también desempeñan un papel importante a la hora de que las células cancerosas allí alojadas puedan o no colonizar su nueva ubicación. La ciencia sabe desde hace más de un siglo que, al igual que las semillas de las plantas en el suelo, las células cancerosas dependen de su entorno, pero hasta ahora se desconocían los mecanismos moleculares que intervienen en este proceso.
Mediante sofisticadas pruebas en ratones modificados genéticamente, Moor y su equipo han descubierto que el secreto reside en ciertas proteínas de la superficie celular. Cuando las células hepáticas tienen una proteína llamada Plexina-B2 y las células cancerosas colorrectales poseen ciertas proteínas de la familia de las semaforinas, las células cancerosas colorrectales pueden adherirse a las hepáticas.
Señales en el sistema nervioso
Las células cancerosas que tienen semaforinas en su superficie son especialmente peligrosas, como atestiguan los estudios clínicos citados por los investigadores de Moor en su artículo. Los datos del estudio muestran que el cáncer colorrectal hace metástasis antes y con más frecuencia en el hígado si el tumor tiene grandes cantidades de semaforina.
La plexina y su homóloga la semaforina eran conocidas hasta ahora por la comunidad científica por su función en el sistema nervioso, donde ambas proteínas dirigen las células nerviosas en crecimiento y se aseguran de que formen las vías correctas. "Por qué las células hepáticas también crean plexina y qué hace esta proteína en hígados sanos no está nada claro, y nos interesa enormemente", afirma Moor. En otras palabras, la cuestión de su función sigue abierta.
Vuelta al sedentarismo
Lo que sí han descubierto Moor y su equipo es que el contacto directo entre la plexina y la semaforina desencadena cambios fundamentales en las células cancerosas colorrectales. Para desprenderse del tumor primario, las células cancerosas tienen que cambiar de identidad: se liberan de la capa superficial del intestino, o epitelio, cortando sus estrechas conexiones con las células vecinas.
Una vez en el torrente sanguíneo, las células cancerosas se asemejan a las del tejido conjuntivo denominado mesénquima. Sin embargo, una vez que encuentran su nuevo nicho -gracias a la plexina de algunas células hepáticas-, las células cancerosas vuelven a su forma sedentaria. "Se produce un proceso de epitelización", escriben los investigadores en su artículo. Moor amplía: "Se puede detectar inmediatamente si se observan las células cancerosas, ya que forman invaginaciones similares a los pliegues o criptas de los intestinos".
Periodo de tiempo crítico
El descubrimiento de los investigadores no sólo afectará a los pacientes de cáncer colorrectal: otras pruebas han demostrado que la plexina también favorece la formación de metástasis en el melanoma y el cáncer de páncreas. Para Moor y su equipo, esto plantea muchas nuevas cuestiones de investigación. Una en particular les llama la atención: cuando las células cancerosas se agrupan para formar un tumor, también influyen en las células de su entorno. "Las células cancerosas crean su propio ecosistema", explica Moor.
Si se consigue inhibir la interacción crucial entre la plexina y la semaforina, tal vez sea posible impedir que el cáncer forme nuevos tumores. Al principio, cuando las relaciones entre las células de este ecosistema aún no se han establecido firmemente, las metástasis tumorales son especialmente vulnerables, explica Moor. Moor confía en que la respuesta se encuentre en este "periodo de tiempo crítico en el desarrollo de las metástasis", aunque el camino hacia un posible tratamiento aún es largo.
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Publicación original
Costanza Borrelli, Morgan Roberts, Davide Eletto, Marie-Didiée Hussherr, Hassan Fazilaty, Tomas Valenta, Atefeh Lafzi, Jonas A. Kretz, Elena Guido Vinzoni, Andromachi Karakatsani, Srivathsan Adivarahan, Ardian Mannhart, Shoichiro Kimura, Ab Meijs, Farah Baccouche Mhamedi, Ilhan E. Acar, Kristina Handler, Xenia Ficht, Randall J. Platt, Salvatore Piscuoglio, Andreas E. Moor; "In vivo interaction screening reveals liver-derived constraints to metastasis"; Nature, 2024-7-24
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