¿Cuántos son? ¿Cuatro, uno, tres, cinco, siete?

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

• Anatomia/Fisiologia
• Biokimika

La ciencia ha avanzado rápidamente, la investigación del cáncer y el conocimiento que tenemos de él. Esto ha permitido, entre otras cosas, conocer cada vez más tipos de cáncer y describir algunas características comunes a todos ellos. Pero, ¿cuántas y cuáles son las capacidades que adquieren las células de cáncer cuando son malignas?

El cáncer es la enfermedad que se produce por la proliferación celular permanente, anormal y autónoma. Dependiendo del órgano o tejido corporal en el que se produzca este crecimiento incontrolado, el cáncer recibe algún apellido, haciendo una clasificación general de los cánceres.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) elabora la guía más conocida y utilizada de estos apellidos y publica anualmente otros datos generales. Entre ellos se encuentra, por ejemplo, el mapa que representa la incidencia de todos los cánceres por habitante y país. El de la Figura 1, realizado con datos del año 2020, muestra que la incidencia más alta se da en los países más desarrollados en general (Europa, Norteamérica, Australia y Nueva Zelanda y Japón).

GÉNESIS DEL CÁNCER Y CAPACIDADES DE LAS CÉLULAS DE CÁNCER

Nuestras células se fragmentan constantemente y las células viejas mueren y las nuevas ocupan su lugar. Cuando se pierde el control de este proceso de sustitución, se forman más células nuevas que las que mueren y las que no mueren acumulan defectos hasta formar tumores. Los tumores pueden ser benignos (no causantes de enfermedad) o malignos (cancerígenos). Por otra parte, el tumor maligno puede extenderse a los tejidos circundantes y producir otros tumores. Este fenómeno se denomina metástasis.

El cáncer, en general, se debe a la acumulación de cambios genéticos que dan a las células del cáncer la capacidad de transformarse y maltratar. Los cambios genéticos o mutaciones pueden ser conductores (con incidencia directa en el cáncer) o pasajeros (con presencia en células de cáncer pero sin incidencia directa en la enfermedad). En la actualidad, la investigación está buscando cambios conductores, nuevos medicamentos para combatirlos, facilitar el diagnóstico y la clasificación, etc.

A lo largo del desarrollo tumoral, las células de cáncer adquieren capacidades biológicas características, comunes a cánceres con diferentes apellidos, pero que no se ven en células sanas. Tras los primeros pasos en el estudio de los aspectos moleculares del cáncer, en el año 2000 Douglas Hanahan y Robert A propusieron seis competencias. Weinberg, considerados pioneros en la genética del cáncer, en el nombre de “The Hallmarks of Cancerista”, en la fecha de su partición, en la prevención de la apoptosis, en la provocación de la angiogénesis y vascularización, en la activación de la invasión y metástasis, en la potenciación de la inmortalidad replicante y en la insensibilidad a los receptores (figura 2 y glosario).

La propuesta de estos dos investigadores fue generalmente aceptada en el mundo de la ciencia (artículo que ha sido el más citado en la conocida revista Cell), pero también ha recibido algunas críticas. Un trabajo publicado en 2010 en Nature Reviews Cancer indicaba, por ejemplo, que de estas seis competencias sólo una es característica de los cánceres, las cinco restantes son también de los tumores benignos.

Después de 11 años, Hallmarks of Cáncer: Los mismos autores actualizaron lo publicado anteriormente en The Next Generation con la inclusión de cuatro capacidades en la lista: desregulación del metabolismo celular, inestabilidad genómica y mutaciones, prevención de la inflamación y la destrucción inmunológica que favorece los tumores (figura 2 y glosario).

Esta ampliación de la lista fue especialmente posible por los avances tecnológicos. La tecnología Next Generation Sequencing, parpadeada por el título, o secuenciación masiva, proporciona una gran cantidad de información sobre los genes que se expresan en las células y que nos sirve para explicar, entre otras cosas, el comportamiento de las células de cáncer. Pero no sólo eso, sino que la biología de los cánceres no puede ser entendida únicamente a través del estudio de las características de las células cancerosas, sino también como la influencia del microambiente tumoral en la formación tumoral, incorporando un nuevo enfoque en el estudio del cáncer.

La última actualización la publica Douglas Hanahan en solitario en 2022, formando una lista de 14 capacidades que adquieren las células de cáncer cuando son transformadas: Bajo el título New Dimensions. Las capacidades añadidas en este último trabajo son el desbloqueo de la plasticidad fenotípica, las células senescentes, las microbiotas polimórficas y la reprogramación epigenética sin mutación (figura 2 y glosario).

Los avances realizados en otros campos en los últimos años nos han permitido utilizar tecnologías cada vez más experimentales y computacionales en la investigación biomédica, introduciéndonos en el mundo del big data. Así, nos proporcionan recursos para comprender mejor los mecanismos de desarrollo y malignización del cáncer y aplicar estos conocimientos a la medicina.

Es de destacar que aunque cada una de estas características diferenciales de los cánceres mencionados se ha definido como individuo, su regulación está interrelacionada en muchos de ellos. Es necesario, por tanto, un enfoque integrador para comprender la biología de cada tipo de cáncer.

Según concluye el propio Hanahan, la publicación de estas nuevas propuestas provisionales pretende, entre otros objetivos, estimular el debate sobre la definición de la biología, la genética y la patogenia del cáncer en la comunidad de investigación e impulsar las investigaciones experimentales. De este modo, se lograría un consenso final acordado por la comunidad científica a la hora de definir el número y las capacidades del cáncer.

Por lo tanto, que siga adelante la investigación en cualquier campo, incluida la del cáncer, ¡y por qué no actualizar en el año 2033 la lista de capacidades diferenciales de los cánceres!

GLOSARIO

Angiogénesis y vascularización: las células piden más sangre al cuerpo para obtener más nutrientes y oxígeno.

Combatir la apoptosis: las células no morirán cuando lleguen a la edad que morirían en condiciones normales.

Inestabilidad genómica y mutaciones: Facilidad para que se produzcan cambios en la cadena de ADN, favoreciendo la acumulación de nuevas mutaciones y, por tanto, la aparición de tumores.

Falta de sensibilidad hacia los supresores: los frenos no funcionan, las células siguen creciendo y fragmentándose constantemente.

Permitir una inmortalidad replicante: las células tendrán la capacidad de producir una cantidad infinita de sucesos, fragmentándolos continuamente y creando nuevas células.

Activación de la invasión y metástasis: las células dolorosas viajan a los tejidos u órganos circundantes, generalmente a través de los vasos sanguíneos, produciendo nuevos tumores en otras partes del cuerpo.

Desregulación del metabolismo celular: se descontrolan los procesos para llevar a cabo los requisitos celulares.

Microbiotas polimórficas: los microorganismos presentes en el cuerpo son diferentes entre las personas sanas y con cáncer.

Reprogramación epigenética sin mutación: a partir de un punto, sin que se produzcan más mutaciones, los tumores continúan evolucionando/empeorando.

Desbloqueo de la plasticidad fenotípica: las células mantienen la capacidad de seguir transformando, incluso cuando alcanzan la madurez, aunque esta capacidad de transformación se bloquea en condiciones normales.

Evitar la destrucción inmunológica: nuestro sistema de protección (sistema inmunológico) no reconoce células tumorales.

Inflamación que promueve los tumores: en las zonas de inflamación se concentran las células del sistema inmunológico, potenciando aún más los tumores.

Mantenimiento de las señales en el momento de su desmembración: las células mantienen pisado el acelerador, en continua división.

Células senescentes: se acumulan células viejas indivisibles pero vivas.

 

REFERENCIAS

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

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

Hanahan D. 2022. “Hallmarks of Cáncer: 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. Actualización final: 31/08/2020.

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