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El modelo muestra el nacimiento y diseminación del cáncer desde una sola célula
Los científicos han descubierto por qué la mayoría de las células propensas al cáncer siguen siendo benignas y no forman tumores; hay un paso importante que lleva a la célula a la etapa de células madre, que debe producirse para que se forme un tumor. Descubrieron esto después de observar cómo el pez cebra con genes de cáncer humano desarrolla melanomas, durante el cual presenciaron el raro evento del nacimiento de un tumor de una sola célula.
Los científicos descubrieron que el comienzo del melanoma implica un cambio que lleva a una sola célula propensa al cáncer a un estado de células madre.
El descubrimiento - informado en una Ciencia Papel: podría cambiar la forma en que entendemos el melanoma y otros cánceres, y podría conducir a medicamentos que previenen el cáncer al bloquear los genes que desencadenan este evento clave.
Resuelve un misterio que ha intrigado a los investigadores del cáncer: por qué algunas células en el cuerpo portan mutaciones genéticas, los llamados oncogenes, que se ven en el cáncer pero que no se comportan completamente como el cáncer.
El melanoma, que comienza en los melanocitos, células que producen la melanina que da color a la piel, es un buen ejemplo de esto. La mayoría de los lunares de piel tienen mutaciones cancerígenas en sus melanocitos, pero rara vez se convierten en melanoma.
El primer autor, el Dr. Charles Kaufman, instructor de medicina en el Instituto de Cáncer Dana-Farber de la Facultad de Medicina de Harvard en Cambridge, MA, dice:
"Descubrimos que el comienzo del cáncer ocurre después de la activación de un oncogen o la pérdida de un supresor tumoral e implica un cambio que lleva a una sola célula a un estado de células madre".
Él y sus colegas dicen que su evidencia respalda la idea del "campo canceroso" en el que las células cancerosas pueden prepararse para el cáncer pero en realidad no se vuelven cancerosas hasta que ocurre un evento clave. Su estudio muestra que este evento clave es un paso adicional que lleva a una célula cebada a un estado de célula madre.
El modelo de pez cebra supera los desafíos de estudiar los orígenes del cáncer
Estudiar cómo comienza el cáncer en las células es un desafío, dicen los investigadores, porque la aparición de la primera célula tumoral es rara, no es fácil de visualizar en los organismos vivos y, una vez que emerge, se expande rápidamente para formar la masa tumoral.
Para superar estos desafíos, el equipo decidió usar el pez cebra. El Dr. Kaufman dice que se estima que solo una de cada diez o cientos de millones de células en un lunar forma eventualmente un melanoma. Pero debido a que pueden criar muchos peces cebra, pueden buscar estos eventos raros.
El equipo diseñó el pez cebra con dos características genéticas encontradas en el melanoma: la presencia de la mutación cancerosa humana BRAFV600E y la falta del gen supresor tumoral p53.
También diseñaron el pez de modo que si un gen llamado crestin se encendiera en cualquier célula, esa célula brillaría con un color verde fluorescente.
Un gen de crestin activado indica que un programa genético que se produce en las células madre está activo. El programa se asocia con el desarrollo de la "cresta neural", un grupo temporal de células que se produce en el desarrollo embrionario temprano y da lugar a muchos tipos de células diferentes, incluidos los melanocitos.
Crestin normalmente se apaga después del desarrollo embrionario, pero a veces, por razones aún por descubrir, este y otros genes en el programa vuelven a encenderse en ciertas células.
El descubrimiento podría conducir a una prueba genética para encontrar lunares sospechosos
Los investigadores detectaron un pequeño grupo de células verdes brillantes en 30 de los peces que diseñaron. En los 30 casos, los grupos crecieron en melanomas.
El autor principal Leonard Zon, profesor de células madre y biología regenerativa en la Universidad de Harvard y también del Hospital Infantil de Boston, dice:
"De vez en cuando veíamos una mancha verde en un pez. Cuando los seguíamos, se volvían tumores el 100% del tiempo".
En dos casos, los investigadores vieron una sola división de células verde brillante y, finalmente, formar una masa tumoral. Estas observaciones muestran que tener los genes de crestin activados está fuertemente relacionado con el nacimiento de melanomas.
"Lo bueno de este grupo de genes", dice el profesor Zon, "es que también se activan en el melanoma humano".
Los investigadores creen que su descubrimiento podría conducir a una nueva prueba genética para los lunares sospechosos que determina si contienen células que tienen activado el programa de células madre.
También están investigando los elementos del ADN, llamados súper potenciadores, que controlan el programa genético. Estos trabajos epigenéticamente - etiquetan el ADN sin alterar el código subyacente - de una manera similar en el pez cebra y el melanoma humano y podrían ser objetivos potenciales de las drogas que impiden que los lunares se vuelvan cancerosos.
En el siguiente video, el Prof. Zon da cuenta de su estudio sobre los orígenes del cáncer y su trabajo con el modelo de melanoma del pez cebra:
Mientras tanto, Noticias médicas hoy Recientemente aprendí cómo otro grupo de científicos ha descubierto otra pista sobre cómo se forman los tumores de cáncer. Parece que una pequeña minoría de células cancerígenas extienden los "cables celulares" para llevar las células cercanas, incluidas muchas células sanas, a la masa tumoral inicial.
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