Mapear los tumores y los cambios genéticos dentro de ellos podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos contra el cáncer
Prensa Sipa/Alamy
Ahora tenemos algunos de los mapas más detallados jamás creados de varios cánceresjunto con nuevas herramientas y métodos para analizarlos. Los hallazgos provienen de una iniciativa para mapear los cánceres llamada Red de Atlas de tumores humanosy proporcionan pistas sobre cómo se forman, evolucionan y se vuelven resistentes los cánceres al tratamiento.
El cáncer se desarrolla cuando mutaciones genéticas estimulan el crecimiento y la proliferación incontrolable de las células. Gran parte de lo que sabemos sobre la enfermedad proviene del análisis genético de tumores. Hasta hace poco, sólo podíamos hacer esto combinando y analizando todos los datos genéticos de una muestra de tumor a la vez, lo que hacía imposible identificar tipos de células individuales.
Pero los tumores no son monolíticos. “Son complejos, como ecosistemas que constan no sólo de células tumorales, sino también de células inmunitarias, células endoteliales y otras células de soporte”, dice Daniel Abravanel en el Instituto del Cáncer Dana-Farber de Boston.
Gracias a la aparición de herramientas más sofisticadas, un equipo de investigadores ha podido identificar células individuales o determinar sus funciones en tumores de casi 2.000 personas con 20 tipos diferentes de cáncer.
Como parte del trabajo, Li Ding en la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri, y sus colegas mapeó 131 regiones tumorales de 78 personas con tipos de cáncer que aparecen en los senos, el colon, el páncreas, los riñones, el útero y los conductos biliares que conectan el hígado y la vesícula biliar con el intestino delgado. Utilizaron una técnica llamada secuenciación unicelular para medir qué genes se activaban o desactivaban en cada célula de una muestra de tumor.
Los investigadores también observaron muestras de tejido bajo potentes microscopios para determinar la ubicación y estructura de las células. A continuación, construyeron modelos 3D de tumores, mostrando cómo se organizan e interactúan las células dentro de ellos. Descubrieron que, dentro de los tumores, las células cancerosas forman grupos distintos conocidos como microrregiones. Luego, los investigadores agruparon estas áreas en función de alteraciones genéticas similares, como una actividad alta o baja de las células inmunitarias. La evolución de la actividad genética de las células en microrregiones parece ser un factor importante en la resistencia de los cánceres a los tratamientos.
Investigaciones adicionales de Human Tumor Atlas Network sugieren que A veces varias células pueden coordinarse. formar cáncer de colon. “Durante décadas, el consenso en este campo ha sido que un tumor se origina a partir de una sola célula”, dice David Winton en la Universidad de Cambridge.
Winton y sus colegas utilizaron ratones genéticamente modificados para que sus células cambiaran de color cuando se volvieran cancerosas. Esto hizo posible identificar y rastrear los tumores a medida que se formaban en los intestinos de los animales. Los investigadores descubrieron que alrededor del 40 por ciento de los tumores de colon se originaban a partir de múltiples células, que cooperaban para superar a las células vecinas.
Un grupo separado de investigadores dirigido por Ken Lau en la Universidad de Vanderbilt en Tennessee también biomarcadores identificados para el seguimiento de la evolución tumoral. Las mutaciones que ocurren naturalmente crean cambios genéticos permanentes en el tejido, lo que permitió a los investigadores reconstruir la secuencia de eventos, creando una línea de tiempo molecular del crecimiento de cada tumor.
Utilizando este enfoque, analizaron los precursores tempranos del cáncer de colon en ratones y personas y descubrieron que hasta el 30 por ciento tenían un origen multicelular. El mejor predictor que tenemos actualmente para determinar si una lesión precancerosa en el colon se volverá cancerosa es su tamaño, afirma Lau. Comprender cómo se forma el cáncer de colon puede mejorar nuestra capacidad para detectar lesiones precancerosas y detectar el cáncer antes, dice.
El proyecto de mapeo del cáncer descubrió algunas sorpresas. Abravanel y sus colegas recogieron 67 biopsias de tumores de 60 personas con cáncer de mama metastásicolo que significa que se había extendido a otros órganos, como el hígado, el cerebro y los pulmones. Descubrieron que las muestras recolectadas del mismo participante en diferentes momentos eran genéticamente muy similares. “Se esperaría ver diferentes mutaciones evolucionar con el tiempo”, dice Abravanel.
Como parte del proyecto, investigadores dirigidos por Ben Rafael en la Universidad de Princeton creó un algoritmo que cuantifica la proporción de células cancerosas y no cancerosas en un tumor e investiga cómo interactúan estas células, lo que también puede ayudar a discernir cómo está creciendo un tumor.
En conjunto, estos descubrimientos nos acercan un paso más a la comprensión de cómo se forma y evoluciona el cáncer, lo que, a su vez, podría mejorar el tratamiento. Abravanel dice que esto también podría ayudar en su práctica clínica: “Intentamos lo mejor que podemos para adaptar el tratamiento adecuado al paciente adecuado, pero en gran medida no somos capaces, para casos individuales, de determinar cuál sería la mejor terapia”. en ese momento”.
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