Investigadores estadounidenses demostraron que el tamaño físico de las células mutadas determina su velocidad de crecimiento y su resistencia a la quimioterapia. Y es que biólogos de Virginia Tech, Estados Unidos, están describiendo cómo progresan y evolucionan los tumores, algo clave para conocer sus diferencias.
Sus hallazgos se publicaron en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias y paralelamente en Cancer Research.
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Megan Sweet, estudiante de posgrado de la institución educativa, trabaja con un tumor cultivado en un ratón, montado sobre una superficie plana, a una cuchilla afilada.
Las secciones del tumor son tan finas que resultan translúcidas; la estudiante coloca con cuidado una en el portaobjetos; más tarde teñirá estructuras celulares específicas para observar mejor la arquitectura del tumor bajo un microscopio de alta potencia. Realizar estos procedimientos durante días brinda pequeños, pero importantes momentos de claridad dentro de la cuestión de por qué algunos cánceres son peores que otros.
La mayoría de las células normales del cuerpo son diploides, lo que significa que tienen dos copias de cada cromosoma, un conjunto de cada progenitor. Para mantenerse sana una célula diploide se divide para generar más células diploides.
Sin embargo, ocasionalmente una célula en división comete un error que altera el número de cromosomas. Entonces como un error en una imprenta la equivocación se replica y comienza a acumularse. Esta es una de las formas en que pueden desarrollarse padecimientos como el cáncer.
En colaboración con la bióloga celular Daniela Cimini, la estudiante de posgrado y el estudiante de posgrado Mat Bloomfield han dedicado los últimos cinco años a analizar células con un número anormal de cromosomas, una de las pruebas irrefutables del cáncer.
Para crear el entorno adecuado para sus estudios los miembros del grupo de investigación de Cimini obligaron a las células cancerosas diploides a duplicar cromosomas, pero omitiendo la división celular. Esto dio como resultado una célula tetraploide, que posee cuatro conjuntos completos de cromosomas.
Estas células con doble carga genética no son sólo un fenómeno de laboratorio. Si la tetraploidización ocurre en el mundo real durante el desarrollo de tumores humanos, no son buenas noticias: se asocia con la progresión del cáncer y un mal pronóstico.
Para conocer por qué las células tetraploides empeoran las cosas, Sweet y Bloomfield compararon tumores formados a partir de células cancerosas diploides con tumores formados a partir de células cancerosas tetraploides.
Observaron que el número de células tetraploides disminuía durante la formación del tumor en ratones, pero la masa tumoral crecía rápidamente y alcanzaba un tamaño considerable.
Encontraron que este crecimiento está impulsado por el reclutamiento de células estromales, células del tejido conectivo no cancerosas que proporcionan soporte estructural. Según Sweet, la presencia incluso de una pequeña fracción de estas células tetraploides puede promover el reclutamiento de células no cancerosas adicionales que favorecen una mayor progresión del tumor.
Una segunda investigación se centró inicialmente en la fisiología de las células tetraploides. Sin embargo, cuando Bloomfield convirtió células cancerosas derivadas de humanos en tetraploides y aisló clones unicelulares, observó algo inesperado: las células de los primeros clones diferían en tamaño.
Anticipaban que todos los clones serían el doble de grandes que las células diploides normales debido al material adicional que contenían, pero algunos resultaron ser entre 25 y 30% más pequeños de lo esperado; así resultó que los clones más pequeños eran más tumorigénicos que los clones grandes.
Bloomfield refiere que los clones más pequeños son más agresivos. Crecen más rápido, son más invasivos y toleran mejor los fármacos comunes contra el cáncer y los medicamentos que inducen estrés.
Experimentos posteriores en ratones demostraron que los tumores con células tetraploides más pequeñas solían crecer con mayor rapidez; además los resultados no dependían del tipo de célula cancerosa; se observó el mismo comportamiento en el cáncer colorrectal y de mama.
Utilizando datos del Atlas del Genoma del Cáncer, una base de datos con miles de muestras de pacientes anotadas, el equipo descubrió que las células tetraploides más pequeñas de varios tipos de cáncer estaban, en efecto, asociadas con un peor propósito y menores tasas de supervivencia.
Cimini señala que ya sabían que la tetraploidía puede hacer que las células sean más tumorigénicas, pero ahora saben que si se incorpora el tamaño de las células puede ser un mejor indicador del potencial tumorigénico.
Los próximos pasos incluyen una investigación más profunda de los mecanismos que subyacen a estos hallazgos y un análisis continuo de los datos sobre el cáncer en humanos.
