Gran avance: por primera vez se cultivan minitumores a partir de células cancerosas circulantes
Nuevos enfoques contra el cáncer de mama metastásico
Las células tumorales que circulan por la sangre son las "células germinales" de las metástasis del cáncer de mama. Son muy raras y hasta ahora no podían propagarse en la placa de cultivo, lo que dificultaba la investigación de la resistencia a la terapia. Un equipo del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ), el Instituto de Células Madre de Heidelberg HI-STEM y el NCT Heidelberg ha logrado por primera vez cultivar organoides tumorales estables directamente a partir de muestras de sangre de pacientes con cáncer de mama. Gracias a estos minitumores, los investigadores pudieron descifrar una vía de señalización molecular que garantiza la supervivencia de las células cancerosas y su resistencia al tratamiento. Con estos conocimientos, el equipo pudo desarrollar un método para eliminar específicamente estas células tumorales en experimentos de laboratorio.
Las metástasis son los peligrosos vástagos de los tumores que se extienden a órganos vitales como el hígado, los pulmones o el cerebro y suelen ser difíciles de tratar. Aunque el pronóstico de las pacientes con cáncer de mama ha mejorado notablemente en las últimas décadas, el cáncer de mama metastásico sigue planteando un gran desafío, ya que las metástasis a menudo sólo responden temporalmente al tratamiento.
Las metástasis del cáncer de mama se inician por células cancerosas que se desprenden del tumor primario y migran a otros órganos a través del torrente sanguíneo. Estas células cancerosas circulantes (CTC) son extremadamente raras y se ocultan entre los miles de millones de células sanguíneas. Andreas Trumpp, jefe de una división de investigación del DKFZ y director de HI-STEM, ya había demostrado hace varios años que sólo unas pocas de las células tumorales circulantes son capaces de formar una nueva metástasis en otro órgano. Estas "células germinales" de las metástasis, en su mayoría resistentes a las terapias, son muy raras, difíciles de aislar y hasta ahora no podían multiplicarse en el laboratorio. "Esto dificulta el desarrollo de nuevas terapias dirigidas que ataquen directamente a las células iniciadoras de la metástasis. Sin embargo, si comprendemos cómo sobreviven estas células a la terapia inicial y qué impulsa su resistencia, podríamos atajar de raíz la formación de metástasis del cáncer de mama y quizá algún día incluso prevenirlas", explica el primer autor del trabajo, Roberto Würth, del laboratorio de Trumpp.
El equipo de Andreas Trumpp ha logrado por primera vez multiplicar CTC a partir de muestras de sangre de pacientes con cáncer de mama y cultivarlas como organoides tumorales estables en la placa de cultivo. Hasta ahora, esto requería siempre un rodeo, a saber, la propagación compleja y prolongada de CTC en ratones inmunodeficientes. Para comprender cómo las células tumorales se vuelven resistentes a las terapias, los investigadores necesitan material tumoral de distintos momentos de la evolución de la enfermedad. A diferencia de la extracción quirúrgica de muestras de tejido (biopsias), las muestras de sangre son sencillas y pueden tomarse varias veces.
Los minitumores tridimensionales y específicos de cada paciente pueden cultivarse a partir de muestras de sangre varias veces durante el curso de la enfermedad y son idóneos para investigar los mecanismos moleculares que permiten a los tumores sobrevivir a pesar de la terapia. Los ensayos preclínicos sobre la eficacia de fármacos contra el cáncer ya disponibles también pueden realizarse rápidamente y a gran escala en organoides en la placa de cultivo.
En el ensayo de registro clínico CATCH (ClinicalTrials.gov ID: NCT05652569) del NCT de Heidelberg se analiza la diversidad genética de las células de cáncer de mama de las pacientes. Gracias al cultivo satisfactorio de los organoides, el equipo de investigación interdisciplinar de Trumpp, en estrecha colaboración con los expertos del ensayo CATCH, pudo identificar una vía de señalización clave que garantiza el crecimiento y la supervivencia de las CTC de cáncer de mama en la sangre. La proteína NRG1 (neuregulina 1) actúa como un "combustible" vital. Se une al receptor HER3 de las células cancerosas y, junto con el receptor HER2, activa vías de señalización que aseguran el crecimiento y la supervivencia de las células. Lo que también es emocionante es que incluso si este combustible se agota o los receptores son bloqueados por fármacos, las células encuentran nuevos trucos. Una vía de señalización alternativa, controlada por el FGFR1 (receptor 1 del factor de crecimiento de fibroblastos), interviene y garantiza el crecimiento y la supervivencia.
"Con la ayuda de estos 'bypasses', los tumores reaccionan a influencias externas, por ejemplo a terapias dirigidas contra HER2. Se trata de un mecanismo crucial en el desarrollo de la resistencia a las terapias", explica Roberto Würth. Pero hay salidas: los investigadores utilizaron organoides para demostrar que un bloqueo combinado de ambas vías de señalización (NRG1-HER2/3 y FGFR) puede detener eficazmente la proliferación de células tumorales e inducir la muerte celular.
Andreas Trumpp resume: "La posibilidad de cultivar CTC de la sangre de pacientes con cáncer de mama como organoides tumorales en el laboratorio en diferentes momentos es un avance decisivo. Esto facilita mucho la investigación de cómo las células tumorales se hacen resistentes a las terapias. Sobre esta base, podemos desarrollar nuevos tratamientos que también maten específicamente a las células tumorales resistentes. Otro enfoque concebible es adaptar las terapias existentes de manera que se reduzca o incluso se impida desde el principio el desarrollo de resistencias y metástasis. Como los organoides son específicos de cada paciente, este método es adecuado para identificar o desarrollar terapias personalizadas que se adapten de forma óptima a las respectivas enfermedades." Antes de que el método pueda utilizarse para tratar a pacientes con cáncer de mama, deberá probarse en ensayos clínicos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Roberto Würth, Elisa Donato, Laura L. Michel, Massimo Saini, Lisa Becker, Tasneem Cheytan, Daria Doncevic, Tobias Messmer, Ewgenija Gutjahr, Rebecca Weber, Corinna Klein, Hamed Alborzinia, Umut Yildiz, Vanessa Vogel, ... Holger Sültmann, Carl Herrmann, Verena Thewes, Peter Lichter, Andreas Schneeweiss, Martin R. Sprick, Andreas Trumpp; "Circulating tumor cell plasticity determines breast cancer therapy resistance via neuregulin 1–HER3 signaling"; Nature Cancer, 2025-1-3
Más noticias del departamento ciencias
