Imágenes de alta resolución para estrechar el cerco al cáncer

Un macroestudio en alta resolución abre la puerta a estrechar el cerco en la lucha contra el cáncer

El grupo Nature publica hoy un paquete de artículos en varias de sus revistas que en conjunto supone un análisis sin precedentes sobre el cáncer y que da un giro a lo que se sabía hasta ahora. Arroja luz incluso sobre cómo prevenir esta patología que, como alertaba la OMS al principio de este año, sigue una trayectoria al alza.

Pilar Quijada, PUBLICADO EN SINC EL 30/10/2024 17:00 CEST

Varios artículos publicados hoy en Nature analizan las etapas más iniciales de la formación de un tumor, incluso antes de que aparezca. Asimismo, otro grupo de trabajos se ha centrado en las estructuras internas de múltiples tipos de tumores, entre ellos los de mama, colon, páncreas, hígado, riñón y útero logrando por primera vez una visión en 3D.

En conjunto, “la colección completa de trabajos publicados hoy en varias revistas va a ser un hito en la investigación del cáncer. En conjunto abarca desde los primeros eventos que dan origen al tumor y la otra se centra en cómo evoluciona el tumor hacia la iniciación y la metástasis”, explica a SINC Ángela Nieto, profesora de Investigación en el Instituto de Neurociencias de Alicante y coordinadora de Conexión Cáncer-CSIC, una red de investigación que aglutina a los centros del CSIC donde se investiga en esta prevalente enfermedad.

Nieto, que fue galardonada en 2019 con el Premio Nacional de Investigación “Santiago Ramón y Cajal”, precisamente por su labor pionera en el estudio de la transición epitelio-mesénquima, un proceso biológico transcendente en la comprensión del origen del cáncer y la formación de metástasis, explica la enorme importancia de los dos enfoques de los trabajos.

La clave ha estado en la utilización de una resolución muy alta que permite obtener una información muy precisa de muchas de las células del tumor y de las diferencias entre ellas. Ángela Nieto, profesora de Investigación en el Instituto de Neurociencias de Alicante

En ambos casos, apunta, la clave ha estado en la utilización de una resolución muy alta que permite obtener una información muy precisa de muchas de las células del tumor y de las diferencias entre ellas.

“Por un lado, el grupo de trabajos que se enfocan en los eventos más tempranos, incluso antes de que haya aparecido el tumor, nos permitirá hacer diagnósticos mucho más precoces e incluso pensar en la prevención del cáncer, lo cual es algo extraordinario. Otro grupo de trabajos han logrado generar mapas tridimensionales que permiten analizar la evolución del tumor”, resalta Nieto.

Así define el resultado la coautora principal Li Ding: “Por fin podemos ver lo que hasta ahora solo habíamos podido deducir sobre las estructuras tumorales y su complejidad». Ding es catedrática de Medicina de la Universidad de Washington, y su laboratorio estudia los genomas tumorales para averiguar qué impulsa al cáncer en su desarrollo.

“Este otro enfoque es fruto de un esfuerzo enorme de varias instituciones dentro del consorcio Human Tumor Atlas Network. Un análisis de una altísima resolución de la organización interna de distintos tipos de cáncer en pacientes”, explica Nieto.

Estos mapas detallados en 3D muestran la estructura interna de múltiples tipos de tumores, entre ellos los de mama, colon, páncreas, hígado, riñón y útero, a partir de muestras de unas 2.000 personas, que ha permitido llevar a cabo un análisis exhaustivo y sin precedentes de la arquitectura de los tumores en 3 dimensiones, para poder observar las interacciones celulares entre las células tumorales y el microambiente del tumor.

Estos mapas detallados en 3D muestran la estructura interna de múltiples tipos de tumores, entre ellos los de mama, colon, páncreas, hígado, riñón y útero, a partir de muestras de unas 2.000 personas

Una buena parte del grupo de artículos publicados hoy en distintas revistas del grupo Nature por miembros de la Red del Atlas de Tumores Humanos (HTAN, por sus siglas en inglés), están financiados por el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) de EE UU.

HTAN es una red colaborativa de Centros de Investigación y un Centro de Coordinación de Datos central que están construyendo atlas tridimensionales de las características celulares, morfológicas y moleculares de los cánceres humanos a medida que evolucionan desde lesiones precancerosas hasta la enfermedad avanzada.

“Este esfuerzo titánico llevado a cabo en tumores de distintos tipos va a constituir una base de datos de tamaño colosal. Se trata de datos fundamentalmente descriptivos, que nos enseñan cómo son los tumores. El siguiente paso será comprobar si las numerosas hipótesis que surgen del conocimiento de todos estos nuevos datos se confirman, para lo que hace falta seguir investigando”, explica Ángela Nieto.

La vida secreta de los tumores al descubierto

«Hasta ahora sabíamos que en el tumor había células cancerosas, inmunitarias y estructurales que a veces protegían al cáncer de la quimioterapia [creando resistencia al tratamiento] y del ataque del sistema inmunitario, pero ahora podemos ver realmente esas líneas de batalla”, matiza Ding, en referencia a los mapas tridimensionales que han logrado.

Este atlas en 3D permite literalmente ver cómo difieren las regiones del tumor y cómo cambia su comportamiento cuando se extiende a otros órganos, formando metástasis. O incluso su reacción en respuesta a la terapia.

Este estudio muestra que los tumores se organizan en “vecindarios”, que constituyen el microambiente del tumor y exhiben diferentes mutaciones que impulsan su crecimiento y que probablemente necesiten diferentes estrategias de tratamiento, explican los investigadores.

Según los investigadores esto tendrá implicaciones en la lucha contra el cáncer, porque podrían ser necesarios distintos tratamientos específicos para abordar las mutaciones clave en los distintos vecindarios del tumor en cuanto al tratamiento.

Esta visión tridimensional tiene el potencial de transformar cómo se entiende el cáncer en la actualidad y mejorar su tratamiento en el futuro, según la experta de la universidad de Washington. Estaríamos así, ante “una nueva era en la investigación del cáncer”.

El trabajo también permite una comprensión del metabolismo tridimensional del cáncer que influirá en la eficacia de los tratamientos actuales, y a veces dará información sobre el motivo de su ineficacia. “Conducirá al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer. Es realmente transformador», afirma otro de los investigadores.

Además, han descubierto que algunas zonas del tumor pueden presentar una elevada actividad de las células inmunitarias, lo que se conoce como regiones calientes. El mismo tumor también tiene regiones frías que no tienen mucha, o ninguna, actividad inmune.

Las regiones calientes suelen responder bien a las inmunoterapias, pero las frías no, lo que posiblemente ayude a explicar por qué algunos tumores parecen responder bien a las inmunoterapias al principio y luego desarrollan resistencia.

Metástasis

Del proceso que permite al cáncer propagarse a otros órganos, las metástasis, se ocupa uno de los artículos publicados hoy, concretamente en Nature Medicine, cuya primera autora es Johanna Klughammer, del Klarman Cell Observatory del Broad Institute de Harvard y el MIT.

Los investigadores han creado un mapa espacial y celular basándose en 67 biopsias tumorales de pacientes con cáncer de mama metastásico y han identificado diferencias en la composición celular y la infiltración de células T

Los investigadores han creado un mapa espacial y celular basándose en 67 biopsias tumorales de pacientes con cáncer de mama metastásico y han identificado diferencias en la composición celular y la infiltración de células T, una clase de glóbulos blancos que forma parte del sistema inmunitario.

Este es un aspecto muy importante de estudio, señala Nieto, galardonada en 2019 con el Premio Nacional de Investigación “Santiago Ramón y Cajal”, precisamente por su labor pionera en el estudio de la transición epitelio-mesénquima, un proceso biológico transcendente en la comprensión del origen del cáncer y la formación de metástasis.

Precisamente hace un par de semanas un trabajo en Nature Cáncer, liderado por Nieto, que analizaba también la evolución del tumor hacia la metástasis, encontrando respuestas anti y pro tumorales.

Sin duda esta línea que intenta “cercar” la expansión de las metástasis es prometedora para luchar contra el arma más potente del cáncer, la colonización de otros órganos distintos a los que se forma.

Referencias:

Mo, CK., Liu, J., Chen, S. et al. Tumour evolution and microenvironment interactions in 2D and 3D space. Nature.

Klughammer, J., Abravanel, D.L., Segerstolpe, Å. et al. A multi-modal single-cell and spatial expression map of metastatic breast cancer biopsies across clinicopathological features. Nat Med.

Youssef, K.K., Narwade, N., Arcas, A. et al. Two distinct epithelial-to-mesenchymal transition programs control invasion and inflammation in segregated tumor cell populations. Nat Cancer (2024).

Fuente: SINC