Quants són? Quatre, un, tres, cinc, set?

2022/07/15 Unai Illarregi Insausti - Genetika, Antropologia Fisikoa eta Animalien Fisiologia Saileko doktoregaia (EHU) Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Anatomia/Fisiologia
• Biokimika

La ciència ha avançat ràpidament, la recerca del càncer i el coneixement que tenim d'ell. Això ha permès, entre altres coses, conèixer cada vegada més tipus de càncer i descriure algunes característiques comunes a tots ells. Però, quantes i quines són les capacitats que adquireixen les cèl·lules de càncer quan són malignes?

El càncer és la malaltia que es produeix per la proliferació cel·lular permanent, anormal i autònoma. Depenent de l'òrgan o teixit corporal en el qual es produeixi aquest creixement incontrolat, el càncer rep algun cognom, fent una classificació general dels càncers.

L'Organització Mundial de la Salut (OMS) elabora la guia més coneguda i utilitzada d'aquests cognoms i publica anualment altres dades generals. Entre ells es troba, per exemple, el mapa que representa la incidència de tots els càncers per habitant i país. El de la Figura 1, realitzat amb dades de l'any 2020, mostra que la incidència més alta es dona als països més desenvolupats en general (Europa, Amèrica del Nord, Austràlia i Nova Zelanda i el Japó).

GÈNESI DEL CÀNCER I CAPACITATS DE LES CÈL·LULES DE CÀNCER

Les nostres cèl·lules es fragmenten constantment i les cèl·lules velles moren i les noves ocupen el seu lloc. Quan es perd el control d'aquest procés de substitució, es formen més cèl·lules noves que les que moren i les que no moren acumulen defectes fins a formar tumors. Els tumors poden ser benignes (no causants de malaltia) o malignes (cancerígens). D'altra banda, el tumor maligne pot estendre's als teixits circumdants i produir altres tumors. Aquest fenomen es denomina metàstasi.

El càncer, en general, es deu a l'acumulació de canvis genètics que donen a les cèl·lules del càncer la capacitat de transformar-se i maltractar. Els canvis genètics o mutacions poden ser conductors (amb incidència directa en el càncer) o passatgers (amb presència en cèl·lules de càncer però sense incidència directa en la malaltia). En l'actualitat, la recerca està buscant canvis conductors, nous medicaments per a combatre'ls, facilitar el diagnòstic i la classificació, etc.

Al llarg del desenvolupament tumoral, les cèl·lules de càncer adquireixen capacitats biològiques característiques, comunes a càncers amb diferents cognoms, però que no es veuen en cèl·lules sanes. Després dels primers passos en l'estudi dels aspectes moleculars del càncer, l'any 2000 Douglas Hanahan i Robert A van proposar sis competències. Weinberg, considerats pioners en la genètica del càncer, en el nom de “The Hallmarks of Cancerista”, en la data de la seva partició, en la prevenció de l'apoptosi, en la provocació de l'angiogénesis i vascularització, en l'activació de la invasió i metàstasi, en la potenciació de la immortalitat replicante i en la insensibilitat als receptors (figura 2 i glossari).

La proposta d'aquests dos investigadors va ser generalment acceptada en el món de la ciència (article que ha estat el més citat en la coneguda revesteixi Cell), però també ha rebut algunes crítiques. Un treball publicat en 2010 en Nature Reviews Cancer indicava, per exemple, que d'aquestes sis competències només una és característica dels càncers, les cinc restants són també dels tumors benignes.

Després d'11 anys, Hallmarks of Càncer: Els mateixos autors van actualitzar el publicat anteriorment en The Next Generation amb la inclusió de quatre capacitats en la llista: desregulació del metabolisme cel·lular, inestabilitat genòmica i mutacions, prevenció de la inflamació i la destrucció immunològica que afavoreix els tumors (figura 2 i glossari).

Aquesta ampliació de la llista va ser especialment possible pels avanços tecnològics. La tecnologia Next Generation Sequencing, parpellejada pel títol, o seqüenciació massiva, proporciona una gran quantitat d'informació sobre els gens que s'expressen en les cèl·lules i que ens serveix per a explicar, entre altres coses, el comportament de les cèl·lules de càncer. Però no sols això, sinó que la biologia dels càncers no pot ser entesa únicament a través de l'estudi de les característiques de les cèl·lules canceroses, sinó també com la influència del microambient tumoral en la formació tumoral, incorporant un nou enfocament en l'estudi del càncer.

L'última actualització la publica Douglas Hanahan en solitari en 2022, formant una llista de 14 capacitats que adquireixen les cèl·lules de càncer quan són transformades: Sota el títol New Dimensions. Les capacitats afegides en aquest últim treball són el desbloqueig de la plasticitat fenotípica, les cèl·lules senescentes, les microbiotas polimòrfiques i la reprogramació epigenètica sense mutació (figura 2 i glossari).

Els avanços realitzats en altres camps en els últims anys ens han permès utilitzar tecnologies cada vegada més experimentals i computacionals en la recerca biomèdica, introduint-nos en el món del big data. Així, ens proporcionen recursos per a comprendre millor els mecanismes de desenvolupament i malignización del càncer i aplicar aquests coneixements a la medicina.

És de destacar que encara que cadascuna d'aquestes característiques diferencials dels càncers esmentats s'ha definit com a individu, la seva regulació està interrelacionada en molts d'ells. És necessari, per tant, un enfocament integrador per a comprendre la biologia de cada tipus de càncer.

Segons conclou el propi Hanahan, la publicació d'aquestes noves propostes provisionals pretén, entre altres objectius, estimular el debat sobre la definició de la biologia, la genètica i la patogènia del càncer en la comunitat de recerca i impulsar les recerques experimentals. D'aquesta manera, s'aconseguiria un consens final acordat per la comunitat científica a l'hora de definir el número i les capacitats del càncer.

Per tant, que segueixi endavant la recerca en qualsevol camp, inclosa la del càncer, i per què no actualitzar l'any 2033 la llista de capacitats diferencials dels càncers!

GLOSSARI

Angiogénesis i vascularització: les cèl·lules demanen més sang al cos per a obtenir més nutrients i oxigen.

Combatre l'apoptosi: les cèl·lules no moriran quan arribin a l'edat que moririen en condicions normals.

Inestabilitat genòmica i mutacions: Facilitat perquè es produeixin canvis en la cadena d'ADN, afavorint l'acumulació de noves mutacions i, per tant, l'aparició de tumors.

Falta de sensibilitat cap als supresores: els frens no funcionen, les cèl·lules continuen creixent i fragmentant-se constantment.

Permetre una immortalitat replicante: les cèl·lules tindran la capacitat de produir una quantitat infinita de successos, fragmentant-los contínuament i creant noves cèl·lules.

Activació de la invasió i metàstasi: les cèl·lules doloroses viatgen als teixits o òrgans circumdants, generalment a través dels vasos sanguinis, produint nous tumors en altres parts del cos.

Desregulació del metabolisme cel·lular: es descontrolen els processos per a dur a terme els requisits cel·lulars.

Microbiotas polimòrfiques: els microorganismes presents en el cos són diferents entre les persones sanes i amb càncer.

Reprogramació epigenètica sense mutació: a partir de un punt, sense que es produeixin més mutacions, els tumors continuen evolucionant/empitjorant.

Desbloqueig de la plasticitat fenotípica: les cèl·lules mantenen la capacitat de continuar transformant, fins i tot quan aconsegueixen la maduresa, encara que aquesta capacitat de transformació es bloqueja en condicions normals.

Evitar la destrucció immunològica: el nostre sistema de protecció (sistema immunològic) no reconeix cèl·lules tumorals.

Inflamació que promou els tumors: en les zones d'inflamació es concentren les cèl·lules del sistema immunològic, potenciant encara més els tumors.

Manteniment dels senyals en el moment del seu desmembrament: les cèl·lules mantenen trepitjat l'accelerador, en contínua divisió.

Cèl·lules senescentes: s'acumulen cèl·lules velles indivisibles però vives.

 

REFERÈNCIES

Hanahan D. i Weinberg RA. 2000.” The hallmarks of cancer”. Cell, 100(1), 57 – 70.

Hanahan D. i Weinberg RA. 2011. “Hallmarks of cancer: the next generation”. Cell, 144(5), 646 – 674.

Hanahan D. 2022. “Hallmarks of Càncer: New Dimensions”. Cancer Discovery, 12(1), 31 – 46.

https://www.cancer.gov/research/progress/250-years-milestones "Milestones in Cancer Research and Discovery", National Cancer Institute. Actualització final: 31/08/2020.

https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer “What Is Cancer?”, National Cancer Institute. Actualització final: 05/05/2021.