¿Cambia un paradigma?
Un estudio efectuado por un equipo interdisciplinario de investigadores de Exactas UBA pone en duda la hipótesis actualmente vigente sobre los mecanismos que conducen a la metástasis. El trabajo científico, efectuado con células tumorales de próstata, abre la posibilidad al desarrollo de tratamientos que reduzcan la agresividad del cáncer.
En ambas imágenes se observan células tumorales prostáticas teñidas con una sustancia que pone en evidencia las prolongaciones celulares o filopodios.
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Se conocen muchos tipos de cáncer, cada uno con sus particularidades. Pero lo que casi todos tienen en común es que, en un momento determinado, las células malignas se desprenden del tumor y comienzan a diseminarse por el organismo huésped: un proceso denominado metástasis. La propagación de un foco canceroso a un órgano distinto de aquel en el que se inició, y la subsiguiente colonización de un nuevo lugar, es la causa primordial de su mortalidad.
Se sabe que uno de los factores determinantes para que una célula maligna se desprenda del tumor original e inicie el proceso metastásico son unos “pelos” o extensiones celulares denominados “filopodios”. Hasta ahora, se pensaba que el rol principal de esas prolongaciones es posibilitar a la célula cancerosa moverse, migrar y, finalmente, “anclarse” en algún órgano más o menos distante de su lugar de origen. Por lo tanto, se sostenía, a mayor cantidad de filopodios, más invasiva será la célula y más agresivo resultará el cáncer.
“Siempre se creyó que la mayor presencia de filopodios equivalía a un perfil más invasivo de la célula, y nuestro trabajo muestra que no es así”, informa Geraldine Guerón, investigadora del CONICET en el Laboratorio de Inflamación y Cáncer (LIC) de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (Exactas UBA).
Una nueva idea
Según el Instituto Nacional del Cáncer de la Argentina, el de próstata es el cáncer de mayor incidencia en los varones y, después del de pulmón y el colorrectal, es el que más muertes provoca en el sexo masculino. Precisamente, en el LIC trabajan desde hace años con células tumorales prostáticas: “La pregunta que nos hacemos es cómo hacen estas células para colonizar otro órgano y proliferar en él”, puntualiza Gueron.
Geraldine Guerón. Foto: Diana Martinez Llaser. Exactas Comunicación.
Para tratar de responder ese interrogante, cultivaron células de cáncer de próstata junto con células óseas. “El hueso es el sitio más frecuente de metástasis del tumor prostático”, acota la investigadora. Tratando de simular la situación en el organismo, ambos tipos celulares se colocaron en dos lugares distanciados de la misma placa, es decir, sin estar en contacto directo.
Al día siguiente, observaron los resultados: “Comprobamos que al estar en co-cultivo con células óseas la cantidad de filopodios de la célula tumoral prostática disminuye”, revela Guerón. “Una célula con menos filopodios tiene menos contactos con sus células vecinas. Por lo tanto, estaría más libre para moverse y viajar al hueso”, especula, y concluye: “Nuestros resultados indican que no hay que considerar exclusivamente al filopodio como una estructura de invasión sino, alternativamente, como una estructura que hace que la célula cancerosa quede anclada al tumor original”.
En otras palabras, cuestionando la hipótesis actualmente vigente, los filopodios reducirían la posibilidad de que la célula tumoral se suelte de la masa tumoral y provoque metástasis en otro órgano.
-¿Cuán original es este hallazgo?
-Hasta donde sabemos, nadie hizo este experimento con otros tipos de cáncer.
Por otra parte, el hecho de que ambos tipos celulares en co-cultivo no estuvieran en contacto, es decir que solo podían “comunicarse” a través del medio de cultivo, lleva a la suposición de que el efecto observado es producido por sustancias liberadas por uno o ambos tipos celulares. “Estamos tratando de identificar las moléculas que inducen los cambios en el número de filopodios”, anuncia Gueron.
¿Un nuevo blanco terapéutico?
En los últimos años, los científicos del LIC habían demostrado que la Hemo oxigenasa 1 (HO-1), una proteína involucrada en la degradación de la hemoglobina de la sangre, también está implicada en la regulación de la morfología de las células del cáncer de próstata. Además, habían comprobado que la HO-1 inhibe la proliferación de las células tumorales prostáticas y su migración e invasión a otros órganos.
Con esa información, decidieron realizar otro experimento: introdujeron HO-1 en el co-cultivo de células de hueso y de cáncer de próstata. “Cuando agregamos Hemo oxigenasa al co-cultivo, no observamos una disminución en la cantidad de filopodios de las células tumorales”, consigna Gueron. “Esto confirmaría que la Hemo oxigenasa tiene un rol crucial en la metástasis”, completa.
Pero los hallazgos previos efectuados por el LIC acerca de la variedad de acciones de la HO-1 sobre la célula de cáncer prostático hicieron pensar a los científicos que esta molécula no podía actuar sola. Por ello, realizaron un laborioso trabajo para identificar con qué otras proteínas podría estar interactuando la HO-1 en su rol anti tumoral.
“Pudimos identificar 57 proteínas que interactúan con la Hemo oxigenasa, entre las cuales más de la mitad se sabe que están relacionadas con la remodelación del citoesqueleto (NdR: el esqueleto de las células). La remodelación del citoesqueleto podría explicar por qué la célula cambia su forma, cambia la cantidad de sus prolongaciones, y la manera en que interactúa con sus células vecinas para migrar más o menos”, explica Alejandra Paez, becaria doctoral del CONICET y primera autora del trabajo científico que fue publicado en la revista Cell Death and Disease.
(De izq a der.) Geraldine Gueron, Javier Cotignola, Elba Vázquez y Alejandra Páez.
Por su parte, Gueron propone que la HO-1 podría considerarse un blanco interesante para el desarrollo de fármacos que regulen su acción: “Creemos que ‘prendiendo’ o ‘apagando’ esta proteína podemos lograr una forma de cáncer menos agresiva”, opina.
Finalmente, la investigadora resalta el trabajo interdisciplinario que posibilitó estos hallazgos: “Para nosotros fue apasionante trabajar con físicos, porque tienen una manera de pensar completamente distinta de la de nosotros como biólogos”. La investigadora se refiere a Luciana Bruno y Carla Pallavicini del Departamento de Física de Exactas UBA, quienes diseñaron un algoritmo para automatizar el conteo de filopodios.
También firman el trabajo científico Federico Schuster, María Pia Valacco, Emiliano Ortiz, Nicolás Anselmino, María Binaghi, Marcelo Salierno, Marcelo Martí, Javier Cotignola, Valeria Levi y Elba Vazquez, del Departamento de Química Biológica de Exactas UBA; Jimena Giudice, de la Universidad de North Carolina; Estefania Labanca y Nora Navone, de la Universidad de Texas, y Anna Woloszynska-Read, del Roswell Cancer Institute de los Estados Unidos.
