Hacia un modelo más evolutivo del cáncer

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Células de cáncer de piel de ratón. Imagen: Catherine and James Galbraith, Oregon Health and Science University, Knight Cancer Institute (Image and Video Gallery, National Institute of Health, EEUU)

Células de cáncer de piel de ratón. Imagen: Catherine and James Galbraith, Oregon Health and Science University, Knight Cancer Institute (Image and Video Gallery, National Institute of Health, EEUU)

Un trabajo de la Universidad de Colorado, recientemente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, plantea que en el desarrollo del cáncer no sólo interviene la acumulación de mutaciones en el genoma, sino también la competición de las células tumorales con las células sanas, de forma que la presión selectiva del ambiente puede favorecer a unas u otras según el contexto.

El modelo tradicional para explicar el desarrollo y manifestación del cáncer está basado en la acumulación progresiva de mutaciones en las células, y en la selección de mutaciones en los driver genes o genes directores, que confieren beneficios a las células afectadas. Este modelo ha sido corroborado a través de diferentes estudios, sin embargo, no incorpora qué factores influyen en la selección de las mutaciones asociadas al cáncer para dar lugar a una mejor adaptación. De seguir perfectamente el modelo, sería de esperar que aquellos animales que contienen un mayor número de células tuvieran una mayor incidencia de cáncer, provocada por la mayor acumulación de mutaciones durante las divisiones celulares necesarias para generar todas sus células. Sin embargo, se ha observado que esto no es así, y la incidencia del cáncer no parece estar relacionada con el número de células de un organismo, observación que se conoce como “la paradoja de Peto”. Por ejemplo, las ballenas azules tienen más de un millón de veces el número de células de un ratón pero su riesgo a desarrollar cáncer no es mayor.

En el trabajo, dirigido por James DeGregori, los investigadores plantean la aparición y existencia de las células precancerosas o cancerosas dentro del ecosistema del tejido sano, en el que las células sanas son las mejor adaptadas. En este contexto las células del cáncer mueren o se mantienen en número reducido. Únicamente cuando las condiciones cambien, y las condiciones ya no sean las óptimas para las células normales, será cuando las células con mutaciones asociadas al cáncer podrán tener una ventaja selectiva que las haga resultar más eficientes y favorezca su expansión sobre las sanas.

Imagen: National Institute of Mental Health (EEUU)

Imagen: National Institute of Mental Health (EEUU).

Así, además de la presencia de mutaciones, según el modelo propuesto por DeGregori, la aparición del cáncer requeriría una serie de cambios en el ambiente celular, que favorezcan el crecimiento y supervivencia de las células tumorales sobre las células sanas. Uno de los principales factores que condicionan el estado del microambiente celular es la edad, que da lugar a importantes cambios en los tejidos. Otros ejemplos son el tabaco, la exposición a carcinógenos o ciertos síndromes hereditarios.

“Las células sanas están optimizadas para el ecosistema del cuerpo sano, pero cuando el ecosistema del tejido cambia, como por ejemplo con la edad o el tabaco, las mutaciones causantes de cáncer son muy buenas explotando las condiciones del tejido dañado, “indica DeGregori.

Los investigadores indican que en este contexto, la paradoja de Peto se puede explicar teniendo en cuenta que en poblaciones con mayor número de células madre, la acción de la selección estabilizadora, que disminuye la diversidad genética, contrarrestaría el mayor riesgo a que se produzcan mutaciones debido a un mayor número de divisiones en los animales de mayor tamaño y larga vida.

Célula tumoral migrando. Dr. Raowf Guirguis. National Cancer Institute

Célula tumoral migrando. Dr. Raowf Guirguis. National Cancer Institute.

El modelo evolutivo de DeGregori podría tener implicaciones importantes para el desarrollo de fármacos contra el cáncer, así como en la forma de enfrentarse a la enfermedad. El investigador indica en el manuscrito que las terapias y fármacos deberían dirigirse, no sólo hacia las células tumorales sino también a mejorar la salud o eficacia de las células sanas a través del microambiente en el que se encuentra. Esta aproximación tendría la ventaja de que manteniendo el estado del ambiente que rodea a las células en condiciones óptimas, las células sanas ganarían la competición a las tumorales.

“Hemos tratado de producir fármacos dirigidos hacia mutaciones en las células del cáncer, pero si es el ecosistema del cuerpo y no sólo las mutaciones causantes de cáncer, las que permiten el crecimiento del cáncer, deberíamos priorizar intervenciones y elecciones que promueven la eficacia de las células sanas, con el objetivo de suprimir la emergencia del cáncer.”

Referencia: Rozhok AI, DeGregori J. Toward an evolutionary model of cancer: Considering the mechanisms that govern the fate of somatic mutations. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jul 21;112(29):8914-21. doi: 10.1073/pnas.1501713112.

Fuente: http://www.coloradocancerblogs.org/pnas-natural-selection-not-just-mutation-drives-development-of-cancer/

 

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