¿Cómo es el nuevo estudio que muestra que las células cancerosas hibernan como osos para evadir el efecto de la quimioterapia?

Aprovechando un antiguo mecanismo de supervivencia evolutiva, las células cancerosas entran en un estado lento de división para sobrevivir al duro entorno creado por la quimioterapia u otros agentes específicos.

En una investigación publicada el 7 de enero de 2020 en Cell , la científica de Princess Margaret, la Dra.Catherine O'Brien y su equipo descubrieron que cuando están bajo amenaza, todas las células cancerosas, en lugar de solo un subconjunto, tienen la capacidad de pasar a este estado protector, donde las células "hibernan" hasta que se elimine la amenaza de la quimioterapia

Es el primer estudio que identifica que las células cancerosas activan un programa conservado evolutivamente para sobrevivir a la quimioterapia.

Además, los investigadores muestran que las estrategias terapéuticas novedosas dirigidas específicamente a las células cancerosas en este estado de división lenta pueden prevenir el recrecimiento del cáncer.

"El tumor actúa como un organismo completo, capaz de entrar en un estado de división lenta, conservando energía para ayudarlo a sobrevivir", dice la Dra. O'Brien, quien también es profesora asociada en el Departamento de Cirugía de la Universidad de Toronto.

"Hay ejemplos de animales que entran en un estado reversible y de división lenta para soportar entornos hostiles.

"Parece que las células cancerosas han cooptado astutamente este mismo estado para su beneficio de supervivencia".

El Dr. Aaron Schimmer, director del Instituto de Investigación y científico principal del Princess Margaret Cancer Center, señala que esta investigación muestra que las células cancerosas hibernan, como "osos en invierno".

Agrega: "Nunca supimos realmente que las células cancerosas eran como osos en hibernación. Este estudio también nos dice cómo apuntar a estos osos durmientes para que no hibernen y se despierten para regresar más tarde, inesperadamente.

"Creo que esto resultará ser una explicación importante de la resistencia a los medicamentos y explicará algo de lo que no teníamos una buena comprensión anteriormente".

Usando células de cáncer colorrectal humano, los investigadores las trataron con quimioterapia en una placa de Petri en el laboratorio.

Esto indujo un estado de división lenta en todas las células cancerosas en el que dejaron de expandirse, requiriendo poca nutrición para sobrevivir.

Mientras la quimioterapia permaneció en la placa, las células cancerosas permanecieron en este estado.

Para entrar en este estado de baja energía, las células cancerosas han optado por un programa de supervivencia embrionaria utilizado por más de 100 especies de mamíferos para mantener sus embriones seguros dentro de sus cuerpos en momentos de condiciones ambientales extremas, como temperaturas altas o bajas. o falta de comida.

En este estado, hay una división celular mínima, un metabolismo muy reducido y el desarrollo del embrión se detiene.

Cuando el entorno mejora, el embrión puede continuar con su desarrollo normal, sin efectos adversos sobre el embarazo.

La Dra. O'Brien, cirujana especializada en cáncer gastrointestinal, explica que las células cancerosas atacadas por el duro entorno de quimioterapia pueden adoptar la estrategia de supervivencia embrionaria.

"Las células cancerosas pueden reactivar esta estrategia de supervivencia conservada evolutivamente, incluso cuando parece que los humanos la han perdido", dice, y agrega que todas las células cancerosas entran en este estado de manera coordinada para sobrevivir.

Ella comparó el perfil de expresión génica de las células cancerosas en el estado de división lenta inducido por la quimioterapia con los embriones de ratón en pausa en el laboratorio del Dr. Ramalho-Santos, y descubrió que eran sorprendentemente similares.

Al igual que los embriones, las células cancerosas en el estado de división lenta requieren la activación del proceso celular llamado autofagia, que significa "auto-devorado".

Este es un proceso en el que la célula "devora" o destruye sus propias proteínas u otros componentes celulares para sobrevivir en ausencia de otros nutrientes.

El Dr. O'Brien probó una pequeña molécula que inhibe la autofagia y descubrió que las células cancerosas no sobrevivían.

La quimioterapia mató las células cancerosas sin este mecanismo protector.

"Esto nos brinda una oportunidad terapéutica única", dice la Dra. O'Brien.

"Necesitamos apuntar a las células cancerosas mientras se encuentran en este estado vulnerable de ciclo lento antes de que adquieran las mutaciones genéticas que impulsan la resistencia a los medicamentos".

"Es una nueva forma de pensar sobre la resistencia a la quimioterapia y cómo superarla".

Fuente:

Catherine A. O'Brien et al, Colorrectal Cancer Cells Enter a Diapause-like DTP State to Survive Chemotherapy, Cell , DOI: doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.018