Genes que marcan la diferencia: células madre tumorales

Para que una célula cancerosa pueda invadir o propagarse (metástasis) a otros tejidos debe tener una serie de características. Para que un tumor progrese, estas células deben tener la habilidad y la capacidad de proliferar en un tejido distinto, es decir, deben ser capaces de reiniciar el crecimiento tumoral.

Hace unos años surgió la pregunta de ¿por qué tras un tratamiento contra el cáncer vuelve a aparecer? En principio si éste estaba erradicado por completo no tiene por qué volver a surgir de nuevo. Pero la respuesta parece encontrarse en un tipo de células cancerosas denominadas células madre tumorales.

Teoría de las células madre tumorales

En 1994 se propuso que no todas las células tumorales poseían las mismas características para invadir un tejido nuevo y dar lugar a la metástasis. Por ello debe existir un mecanismo por el cuál un pequeño grupo de células tumorales sea capaz de actuar como una célula propagadora del tumor. Esta característica las definiría como células madre tumorales con propiedades iguales a las células madre normales: proliferación ilimitada y multipotenciales. Pero con la diferencia de que habría una desregulación en el crecimiento celular.

Esta teoría podría explicar las dificultades que existen en el tratamiento de distintos tipos de cáncer. La siguiente imagen representaría la ramificación de un tumor, que como podéis observar sería como un árbol. Tras un tratamiento médico (triángulos rojos) vemos que las ramas del árbol desaparecen, pero las raíces que representarían a las células madre tumorales quedarían ajenas al tratamiento, por lo que con el tiempo, volvería a haber un crecimiento del tumor.

En estudios recientes se ha podido demostrar pruebas consistentes que demuestran la existencia de una organización jerárquica en el tumor, siendo la cúspide de esta pirámide, el reservorio de células madre tumorales y por tanto la fuente inagotable que generaría nuevas células tumorales. Su presencia se ha corroborado en cánceres humanos: leucemia, colon, mama, páncreas, etc.

En 2007, el grupo de investigación de Christopher Heeschen (Munich, Alemania), proporcionó pruebas concluyentes demostrando la existencia de células madre tumorales en el cáncer pancreático humano, y su papel clave durante el proceso de metástasis. Este trabajo fue publicado en Cell Stem Cell una de las revistas internacionales mas destacadas en la investigación de las células madre y estableció a Christopher Heeschen como uno de los investigadores principales a nivel mundial en el campo de células madre tumorales“.

En 2009 la gran labor científica que desarrolla el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y encabezado por el catedrático Christopher Heeschen logró desarrollar un tratamiento eficaz frente a este tipo de células en tumores de páncreas.

¿Cuáles son los determinantes moleculares y genéticos que determinan la metástasis?

En agosto de 2012, las revistas Nature y Science publicaron tres trabajos que representan un cambio de paradigma en los estudios de cáncer . En estos estudios , los investigadores encontraron un linaje de células especiales dentro de un tumor en crecimiento por primera vez, hallando las células madre tumorales. Esto volvía a apoyar la hipótesis de que algunos tumores se componen de una población minoritaria de células con capacidad de auto-renovación y propagación del tumor. Años de estudios sugieren que la expresión aberrante de los genes Oct4 , Nanog , y Sox2 y pseudogenes juega un papel vital en la transformación tumoral, la tumorigénesis y metástasis del tumor. Aunque las células madre tumorales y las células madre embrionarias (CME) comparten muchas características en común, tales como la proliferación ilimitada, los estudios han sugerido que existen mecanismo de regulación semejantes en ambas.

OCT4, NANOG, and SOX2 son tres factores de transcripción pluripotentes muy importantes que contribuyen a la reprogramación celular de las células somáticas a un estado de célula madre embrionaria. En el caso de las células madre tumorales además de expresarse muchas proteínas, tienen en común la expresión de estos factores de transcripción en tumores malignos humanos y que son relevantes para la transformación tumoral y la metástasis.

Y surgen dos nuevas preguntas:

  • ¿Las células madres embrionarias o adultas se vuelven malignas?
  • ¿O las células malignas adoptan las características de una célula madre adulta?

¡Ya tenemos polémica! Parece ser que los mecanismos moleculares implicados en la regulación de la proliferación ilimitada de las células madre en el embrión pueden sufrir una desregulación y transformarse en células madre tumorales, y contribuir así al proceso de tumorogénesis. Por ejemplo, Oct 4 es importante para mantener vivas a éstas e inhibir los procesos de muerte celular. Es decir, que estos genes aumentan su expresión en comparación con las células madre embrionarias.

¿Un posible tratamiento efectivo?

Estos factores de transcripción (OCT4, NANOG y SOX2) pueden ser buenos marcadores para la búsqueda de un tratamiento efectivo contra algunos tipos de cáncer en humanos. Por ello, es muy importante determinar con precisión los mecanismos moleculares implicados en los procesos de transformación tumoral, tumorogénesis y metástasis. Pudiendo ser controlados con la restricción en la expresión genética de éstos factores. Se abre el futuro a un nuevo campo de investigación frente al cáncer, tal y como ha podido hacer el CNIO.

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2 Respuestas a “Genes que marcan la diferencia: células madre tumorales

  1. Muy bueno el post. Me has dejado con ganas de conocer mas a las celulas madre tumorales y comparto contigo las preguntas, de donde vienen? aunque no creo que de celulas madre embrionarias.

  2. Realmente puede decirse que en los genes de ciclo celular esta el gatillo para la transición de células normales a oncocelulas. Por ingeniería genética tocaria generar represores de estos genes, una vez se hayan identificado.

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