La hipótesis de la complicidad del estroma ha sido largamente debatida en procesos de metástasis, pero es la primera vez que un artículo científico señala la función fundamental de las células sanas del entorno para la instauración de metástasis para un tipo de tumor específico.
Un equipo de 17 investigadores liderado por los científicos Eduard Batlle y Elena Sancho, del Laboratorio de Cáncer Colorrectal del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), ha descubierto que la capacidad de un cáncer de colon para hacer metástasis recae en las células sanas que envuelven el tumor, el denominado estroma.
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| Imagen microscópica de células de cáncer de colon en crecimiento rodeadas por células del estroma, principalmente fibroblastos (en verde). © E. Batlle lab, IRB Barcelona. Autor: Alexandre Calon |
A través del análisis de 345 casos de pacientes de cáncer de colon extraídos de bases de datos públicas y con muestras de pacientes facilitadas por tres hospitales de Barcelona, el equipo ha podido señalar a los actores principales en un proceso de metástasis de colon. Según éste, las células madre tumorales, cuando llegan al hígado, órgano habitual de las metástasis de colon, liberan al ambiente una molécula denominada TGF-beta. Las células del entorno, como los macrófagos, leucocitos, fibroblastos y células endoteliales, responden a la presencia del TGF-beta liberando otras moléculas. Los científicos han comprobado que la producción de Interleucina-11 (IL-11) por parte de las células del entorno tumoral inducen en las células madre tumorales una serie de cambios genéticos que le confieren la capacidad de sobrevivir en el nuevo órgano colonizado.
“Este artículo proporciona un cambio de concepto”, explica Batlle. “Hasta ahora para saber si un paciente de cáncer de colon haría metástasis investigábamos las células tumorales. A partir de este trabajo deberemos examinar la tierra más que la semilla”. Y lo describe con un paralelismo con la jardinería: “podemos predecir si una planta crecerá mirando si el terreno, el substrato está fertilizado. El TGF-beta sería el fertilizante que favorecería la modificación del suelo donde esta semilla tumoral podrá crecer”.
Los científicos también han visto, además, que las células del tumor ya tienen esta capacidad de modificar el entorno en el órgano de partida. “Podemos saber si se producirá o no una metástasis con una medida indirecta. Es decir, si observamos que el estroma ya está modificado en el tumor primario del colon, querrá decir que las células tumorales que se diseminen tendrán la habilidad para modificar el entorno del hígado”, explica el francés Alexandre Calon, primer autor del artículo e investigador post-doctoral en el laboratorio de Batlle.
Un test de diagnosis de recaída en cinco años
El cáncer de colon representa la segunda causa de muerte por cáncer en todo el mundo. El tratamiento habitual para combatir la enfermedad combina la cirugía con la quimioterapia. Después de estos tratamientos, los pacientes presentan períodos de remisión, que pueden ser de meses a incluso años, después de los cuales un 30-40% de ellos tendrán recaídas que en la mayoría de los casos se presentan en forma de metástasis a dos órganos específicos, principalmente a hígado y, en ocasiones, a pulmón. La doctora Elena Sancho explica que “en unos cinco años podríamos tener en el mercado un test de diagnóstico para identificar los pacientes que están en riesgo de metástasis y ajustar el tratamiento según esa predicción”.
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| Las células epiteliales de colon (en azul) forman una fina capa que recubre el colon . Entre éstas se encuentran las células desde las cuales se origina el cáncer de colon. © E. Batlle lab, IRB Barcelona. Autor: Alexandre Calon |
Los científicos han observado que alrededor del 15% de los pacientes nunca desarrolla metástasis y se correlaciona con si el estroma ha sido modificado por el TGF-beta. Esto significa que con un test de diagnóstico basado en el análisis de la signatura genética del estroma (presencia de TGF-beta y de Interleucina-11, entre otras moléculas), los médicos podrán diferenciar a los pacientes con riesgo de padecer metástasis. Si los datos del estudio se confirman, entre un 10-15% de enfermos no requerirían quimioterapia, con un beneficio directo para su salud y un ahorro de recursos. Por otro lado, si el test pronostica un alto riesgo de metástasis, podría administrarse una terapia más agresiva y hacerles un seguimiento más constante.
Validación de los resultados científicos y posible futuro tratamiento para las metástasis
El equipo de investigadores también demuestra en el artículo de Cancer Cell que eliminando la señal de TGF-beta en el estroma bloquean la iniciación de la metástasis. Los investigadores usaron un inhibidor de TGF-beta que está en fase clínica para otras enfermedades, y administraron este fármaco a ratones portadores de tumores agresivos en el colon. Los ratones tratados con el compuesto eran resistentes a la formación de metástasis. “Este experimento con ratones nos ha servido para validar el diálogo necesario entre TGF-beta y el estroma del tumor para que se pueda producir una metástasis. Ahora bien, los resultados con ratones también indican que para aquellos pacientes con el TGF-beta activado podría ser beneficioso, si se encuentran en una fase inicial, tomar un inhibidor de TGF-beta”, explica Batlle.
Según han podido comprobar los investigadores, la dependencia por TGF-beta es para las fases iniciales de la metástasis. Es decir, una vez instaurada en el órgano distante, la administración del inhibidor no tiene efecto.
“Aún así, debemos advertir”, dice Batlle, “que el desarrollo de un fármaco para tratar las metástasis de cáncer de colon se presenta muy complicado”. Hoy en día, la gran mayoría de inhibidores se deben probar primero en pacientes con un pronóstico irreversible. “Los ensayos clínicos de nuevas moléculas están pensados para incidir en el crecimiento del tumor, mientras que la molécula que hemos administrado a los ratones no actúa en el crecimiento sino en la fase inicial. En todo caso, dejamos apuntada en el artículo esta evidencia y abrimos la posibilidad de que, en un futuro, pueda desarrollarse un inhibidor basado en el TGF-beta”, concluye el investigador.
Este estudio ha sido posible gracias a la colaboración de médicos del Hospital Clínic de Barcelona, el Hospital del Mar, el Hospital de Sant Pau y del equipo del Memorial Sloan Kettering Cancer Centerdirigido por Joan Massagué.
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Científicos españoles han desarrollado un modelo tentativo de diagnóstico del cáncer de colon basado en un panel de biomarcadores. Los resultados del estudio alcanzan una precisión del 94,45% al clasificar muestras cancerígenas y no cancerígenas. El modelo ha sido desarrollado por Investigadores de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM), Universidad del País Vasco, el centro tecnológico Gaiker (Vizcaya) y el Hospital de Cruces de Barakaldo. Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista BMC Cancer.
Se trata de un modelo matemático que utiliza los patrones de expresión de un conjunto de biomarcadores para el diagnóstico objetivo del cáncer de colon. Para este propósito se ha usado la tecnología de chips de ADN o microarrays en combinación con el análisis bioinformático de los datos ofrecidos por estos chips.
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| Placa de vidrio de un microarray de ADN de doble canal sin hibridizar (izquierda). A la derecha, imagen con la lectura de la expresión génica para algunos de los miles de genes que se escanean simultáneamente. Las aspas en algunas medidas indican errores en el proceso de hibridación o en el propio escaneo. |
Un chip de ADN es una superficie sólida a la cual se une una colección de fragmentos de ADN. Los chips de ADN se usan para analizar la expresión diferencial de genes, analizándose los niveles de miles de ellos de forma simultánea.
De este modo, se ha conseguido identificar un panel de biomarcadores para el diagnóstico precoz del cáncer de colon, consistente en 7 genes capaces de discriminar correctamente muestras cancerígenas de las no cancerígenas.
El cáncer de colon es el tercer tipo de cáncer más común en el mundo y el segundo que más muertes causa a nivel mundial. No obstante, el nivel de supervivencia varía de unos países a otros. Mientras que en EE.UU. el índice de supervivencia está en el 62%, en Europa está en el 43%.
Las razones de este comportamiento tan diferenciado no están del todo claras. No obstante, algunas de ellas apuntan a los programas de revisiones preventivas o “screening” (diseñados para realizar un diagnóstico precoz de enfermedades importantes) y a la calidad de los cuidados, que pueden jugar un papel central en la reducción de la mortandad por cáncer de colón.
A partir de estos datos, la comunidad científica médica le está dando una gran importancia a los programas de “screening” para reducir la incidencia y la mortalidad de este tipo de cáncer a través de la detección de pólipos premalignos, así como al diagnóstico del cáncer en sus primeros estadios.
La investigación analizó los patrones de expresión génica en cáncer de colon en humanos a partir de 31 muestras tumorales que se correspondían con diferentes estadios de la enfermedad, y de otras 33 muestras no tumorales.
Los perfiles de expresión génica derivados de los microarrays se analizaron e interpretaron mediante técnicas de aprendizaje automático y minería de datos. Los investigadores confirmaron los resultados mediante qPCR, una variante de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), utilizada para amplificar y simultáneamente cuantificar de forma absoluta el producto de la amplificación de ácido desoxirribonucleico (ADN).
El próximo objetivo del proyecto es verificar los datos obtenidos hasta la fecha sobre una población de 200 personas (50% sanas y 50% afectadas por cáncer colorrectal). Si fueran confirmatorios, se procedería a escalar el test para su uso con 7.000 individuos, tras lo cual se podrá transferir al tejido empresarial con objeto de garantizar que sus resultados lleguen finalmente a la sociedad.
Técnicas genómicas como los “DNA microarrays”
Los recientes avances en genómica y proteómica han contribuido al entendimiento a nivel molecular del cáncer de colon a través de la evaluación de perfiles de expresión génica y de proteínas en tejido circundante cancerígeno y no cancerígeno, así como en fluidos corporales.
Un análisis rápido y eficaz del cáncer en sus primeros estadios, conllevará indudablemente en el futuro a un diagnóstico precoz y al desarrollo de terapias adecuadas para éste y otros tipos de cáncer.
En este contexto, técnicas genómicas como los DNA microarrays permiten una alta eficacia porque son fiables y rápidos para el análisis de genes a través de la amplia disponibilidad de datos que ofrecen, y por ende incrementan, las posibilidades de descubrimiento de potenciales biomarcadores.
Referencia bibliográfica: Amaia García-Bilbao,Rubén Armañanzas, Ziortza Ispizua, Begoña Calvo, Ana Alonso-Varona, Iñaki Inza, Pedro Larrañaga, Guillermo López-Vivanco, Blanca Suárez-Merino y Mónica Betanzos. Identification of a biomarker panel for colorectal cancer diagnosis, BMC Cancer 2012, 12:43. DOI:10.1186/1471-2407-12-43
La mamografía es una herramienta de diagnóstico muy importante en la lucha contra el cáncer de mama, pero tiene ciertos inconvenientes que limitan su eficacia. Por ejemplo, puede dar lugar a falsos resultados, tanto positivos como negativos. Además, también expone a las mujeres a bajas dosis de radiación ionizante, la cual - aunque aceptada como segura - todavía tiene algunos riesgos.
En la primera fase de pruebas clínicas llevadas a cabo por investigadores de la Universidad de Twente, usaron una técnica denominada fotoacústica o imágen fotoacústica. La fotoacústica -inducción de luz por sonido en vez de radiación- ha sido empleada para detectar y visualizar cánceres de mama. Los resultados preliminares, se llevaron a cabo en 12 pacientes con tumores malignos diagnosticados, una prueba que apoya el uso de ésta tecnología, la cual puede distinguir el tejido maligno, proporcionando imágenes de alto contraste de los tumores.
"Si bien estamos en un estado "embrionario" en el desarrollo de ésta tecnología, la misma resulta prometedora. Nuestra esperanza es que estos primeros resultados lleven algún día al desarrollo de una alternativa segura, cómoda y precisa, o bien sea un complemento a las técnicas convencionales para la detección de los tumores mamarios", explicó el investigador Michelle Heijblom, estudiante doctorado de la Universidad de Twente (Holanda).
La Fotoacústica, una técnica híbrida de imagen acústica y óptica, se basa en aplicar luz roja e infrarroja a los tejidos y detectar así los tumores. Esta tecnología, denominada mamografía óptica, revela tumores malignos, dado que, la hemoglobina de la sangre absorbe fácilmente las longitudes de onda más largas y más rojas de la luz, lo que revela un claro contraste entre la densidad de los vasos sanguíneos tumorales y las áreas normales de dichos vasos. Sin embargo, es difícil identificar el área específica al ser fotografiada.
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| Imágenes de diagnóstico de un carcinoma lobulillar infiltrante mixto y el carcinoma ductal en la mama derecha de un paciente de 57 años. Crédito imágen: Universidad de Twente. Holanda. |
El dispositivo con el que llevaron a cabo el estudio, está integrado en una cama de hospital, donde el paciente está en decúbito prono (tendido boca abajo). Un láser con una longitud de onda de 1.064 nanómetros explora el pecho. Debido a que hay una mayor absorción de la luz en los tejidos malignos, la temperatura aumenta ligeramente. Con el aumento de la temperatura, la expansión térmica crea una onda de presión, captada por un detector de ultrasonidos colocado en un de los lados del pecho. Las señales fotoacústicas resultantes, se procesan entonces en el PAM (Photoacoustic Mammoscope de sus siglas en inglés mamoscopio fotoacustico) y reconstruida en imágenes. Estas imágenes revelan áreas anormales de alta intensidad (el tejido del tumor) en comparación con las zonas de baja intensidad (tejido benigno). Esta es una de las primeras veces que la técnica se ha probado en pacientes con cáncer de mama.
Al comparar los datos obtenidos por fotoacústica con los de diagnósticos convencionales de rayos X, ecografías, resonancias magnéticas y exámenes de los tejidos, los investigadores demostraron que los tumores producen una señal fotoacústica distinta, la cual es potencialmente útil -clínicamente- para hacer un diagnóstico muy preciso de cáncer de mama. El equipo también observó que el contraste fotoacústico del tejido maligno es mayor que el contraste proporcionado por los rayos X y otros métodos convencionales de mamografías.
Salud.
Cuba, país caribeño famoso por sus cigarros habanos, ha desarrolado una vacuna contra el cáncer de pulmón.
La investigación médica en Cuba, goza de prestigio internacional, llegando a desarrolar el CimaVax-EGF, una vacuna para el tratamiento del cáncer de pulmón. No es un medicamento preventivo ni de una cura definitiva, pero es capaz de limitar los efectos del cáncer y controlar su proliferación. De este modo, se podría alargar la esperanza de vida, convirtiéndose el cáncer en una enfermedad crónica.
El CimaVax-EGF es fruto de 25 años de investigación de las autoridades médicas cubanas en materia de cáncer.
Las células infectadas, van segregando proteínas, las cuales permiten que el cáncer se propage. El Cimavax-EGF evita que ésas proteínas se produzcan, limitando que de las células infectadas propaguen la enfermedad. Esto conlleva que el paciente no se deteriore a un gran ritmo, lo que convierte a la enfermedad en tratable durante un periodo más largo de tiempo. Esta vacuna además, no está reñida con otros tratamientos, pudiendo combinarse con quimioterapia o radiación. En definitiva, se ha logrado que una enfermadad mortal y de rápida propagación, se convierta en lo más parecido a una enfermedad crónica, con los tratamientos que ello conlleva.
Se han hecho más de 1000 ensayos clínicos en la isla, y en la actualidad está disponible de forma gratuita en todos los hospitales cubanos.
La vacuna en sí no supone un gran avance, pero es verdad que es una de las pocas vacunas que hay en la actualidad para el tratamiento de cualquier tipo de cáncer, especialmente pensada para la tercera o cuarta fase de dicha enfermedad, en especial para aquellos pacients que no han superado con éxito otros tipos de tratamiento. Las ventajas estriban en que se alarga la vida(¿y el sufrimiento?) del paciente y mejora considerablemente su calidad de vida.
Si bién no se trata de una cura total a la enfermedad, si que puede hacer replantearse la forma en que se puede tratar la enfermedad y algunos investigadores opinan que se puede cambiar nuestra concepción de enfermo de cáncer.
Esperemos que así sea.
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Fuente: | Gizmodo
