Descodificación de la evolución de las células cancerosas
"Nuestra visión es un nuevo tipo de detección precoz del cáncer"
El cáncer no se desarrolla de la noche a la mañana. Los cambios en el genoma que favorecen el cáncer pueden tardar décadas en desembocar en la formación de un tumor maligno. Investigadores del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) han desarrollado un método que permite por primera vez reconstruir el desarrollo temporal -la evolución- de células cancerosas a partir de una sola muestra de tejido. Este tipo especial de investigación evolutiva está aún en pañales. La visión de los investigadores es utilizar el nuevo método para detectar el cáncer en una fase temprana, con el objetivo último de poder incluso interceptar el proceso.
Toda la naturaleza está sujeta a la evolución. Los organismos vivos están expuestos a la presión de la selección, lo que significa que sobreviven los más capaces de imponerse. Este proceso de selección natural también tiene lugar en el cuerpo humano. Las células más aptas, es decir, más resistentes o más activas en la división, se extenderán. Otras serán desplazadas. Esta denominada evolución somática puede tener efectos positivos para el organismo. Sin embargo, las células cancerosas son especialmente asertivas, se multiplican sin control y desplazan al tejido sano en el proceso.
Detección precoz de clones de crecimiento agresivo
El investigador del DKFZ Thomas Höfer y su equipo se han propuesto comprender la evolución de las células cancerosas. "Nuestra visión es un nuevo tipo de detección precoz del cáncer. Pueden pasar décadas desde el acontecimiento inicial -una mutación en el genoma- antes de que se desarrolle un tumor visible. Esto significa que pasa mucho tiempo durante el cual podría ser posible intervenir y detener el desarrollo del cáncer manifiesto". Aún queda mucho camino por recorrer, pero los investigadores del DKFZ han dado un primer paso en esta dirección con SCIFER, el método que han desarrollado.
Han logrado reconstruir la evolución de los clones celulares, es decir, las agrupaciones de células derivadas de una sola célula, en el organismo humano. SCIFER puede detectar clones de crecimiento agresivo en una fase temprana. Su nuevo método se basa en mutaciones, es decir, cambios en el material genómico que se producen de forma espontánea y continua. Con el tiempo, cientos de mutaciones se acumulan en células individuales, y los patrones de mutación resultantes sirven de guía al equipo para descifrar la evolución celular. "La gran mayoría de estas mutaciones son selectivamente neutras, lo que significa que ni benefician ni perjudican a la célula. Sin embargo, si se produce una mutación promotora del cáncer que hace más apta a una célula, esto cambia el patrón de las numerosas mutaciones neutras a lo largo del tiempo", explica Thomas Höfer. "A partir de este cambio, que puede medirse fácilmente, podemos rastrear cuándo surgió una mutación promotora del cáncer y con qué rapidez crece el correspondiente clon celular premaligno. Podemos calcular la cronología a partir de una sola muestra de sangre o tejido".
SCIFER se desarrolló en colaboración con el hematólogo Paresh Vyas y su equipo de la Universidad de Oxford, que aportaron valiosas muestras de médula ósea de voluntarios sanos para probar exhaustivamente el método y adaptarlo a los datos del mundo real.
Un oncogén no causa necesariamente cáncer
La mayoría de las mutaciones no son ni buenas ni malas. Sin embargo, a veces surgen cambios genéticos que se asocian a una ventaja y, por tanto, se propagan rápidamente en la población celular. Este es el caso, por ejemplo, cuando una mutación activa un denominado oncogén en una célula. Se trata de genes que tienen el potencial de promover el cáncer. Normalmente, los oncogenes se desactivan o, como mucho, se activan brevemente de vez en cuando. Sin embargo, como resultado de una mutación, los oncogenes pueden permanecer permanentemente activados, lo que aumenta el riesgo de que se desarrolle un cáncer.
La investigación sobre la evolución celular en el organismo aún está en pañales. Sin embargo, lo que ya se está poniendo de manifiesto, incluso a partir de los resultados del estudio actual, es que las mutaciones en los oncogenes se producen con mucha más frecuencia de lo que se pensaba. Sin embargo, la activación permanente de un oncogén no siempre conduce al cáncer. "Por ejemplo, hemos encontrado células con oncogenes mutados en el cerebro que se han multiplicado más rápidamente sin desarrollar un tumor maligno", informa la primera autora, Verena Körber. Al parecer, el organismo dispone de mecanismos protectores eficaces que pueden mantener a raya a las células con cambios potencialmente peligrosos.
Un solo oncogén activado no suele causar cáncer. En la mayoría de los casos, deben producirse conjuntamente varias mutaciones promotoras del cáncer, y también pueden intervenir factores no genéticos. Por ejemplo, se sabe que la inflamación en el entorno que rodea a las células -en el microambiente- puede aumentar el riesgo de transformación maligna.
En el siguiente paso, los investigadores quieren averiguar qué factores de selección impulsan a las células con oncogenes activados hacia la transformación maligna y qué factores son capaces de detener este proceso. El objetivo del equipo es utilizar esta información para desarrollar nuevas estrategias de intervención.
Paresh Vyas cita como ejemplo el síndrome mielodisplásico (SMD), un trastorno de las células madre hematopoyéticas de la médula ósea que puede evolucionar a leucemia mieloide aguda, muy difícil de tratar. Sin embargo, no todos los pacientes con SMD desarrollan leucemia, por lo que se podría ganar mucho identificando con precisión a las personas en riesgo para poder intervenir de forma selectiva. Thomas Höfer cree que la investigación apoyada por SCIFER sobre la evolución celular con vistas a éste y otros cánceres de la sangre podría conducir a resultados médicamente útiles en un futuro próximo.
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Publicación original
Verena Körber, Niels Asger Jakobsen, Naser Ansari-Pour, Rachel Moore, Nina Claudino, Marlen Metzner, Eva Thielecke, Franziska Esau, Batchimeg Usukhbayar, Mirian Angulo Salazar, Simon Newman, Benjamin J. L. Kendrick, Adrian H. Taylor, Rasheed Afinowi-Luitz, Roger Gundle, Bridget Watkins, Kim Wheway, Debra Beazley, Stephanie G. Dakin, Antony Palmer, Andrew J. Carr, Paresh Vyas, Thomas Höfer; "Detecting and quantifying clonal selection in somatic stem cells"; Nature Genetics, 2025-7-3
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