Amparo Tolosa, Genética Médica News

¿Por qué algunos tipos de cáncer son más comunes que otros? ¿Qué proporción del riesgo a desarrollar cáncer se debe a factores propios del organismo y que proporción a factores externos? Un estudio, recientemente publicado en Cell ha analizado las diferentes variables que influyen en el desarrollo de un tumor y encontrado que la incidencia de un tumor está determinada por la capacidad generativa de las células madre de un tejido concreto a lo largo de la vida.

En primer lugar, los investigadores utilizaron un modelo en ratón basado en la mutagénesis específica de las células que expresan el marcador Prom1+, para hacer seguimiento de diferentes linajes celulares del organismo. El objetivo era determinar la susceptibilidad a la formación de tumores en los órganos, en las poblaciones derivadas de células madre con capacidad generativa elevada y poblaciones en las que las células madre se mantienen en un estado quiescente de reposo.

El equipo encontró que la transformación de las células madre en células tumorales está determinada parcialmente por la susceptibilidad a incorporar mutaciones iniciadoras del cáncer. No obstante, la tasa con la que se producen estas mutaciones iniciales no es suficiente para explicar por qué los tumores en unos órganos son más frecuentes que en otros. Es decir, la aparición de errores en el material hereditario no es suficiente como para causar cáncer. Los investigadores encontraron que el riesgo de un órgano a desarrollar un cáncer está asociado a la capacidad regenerativa de las células madre mutadas en ese órgano.

Las células madre pueden adquirir mutaciones al azar cuando copian su ADN durante la división celular.  En el caso de las células madre en estado de quiescencia, la adquisición de mutaciones causantes de cáncer no desencadena el inicio de un cáncer. Sin embargo, cuando las células madre que adquieren mutaciones patogénicas tienen una capacidad proliferativa elevada y se mantienen en constante división, las mutaciones pueden ser transmitidas a las células hijas y las condiciones son propicias para el desarrollo de cáncer. Por esta razón, aquellos órganos que presentan células madre muy activas, como por ejemplo el estómago, el riesgo a que se forme un tumor es mayor que en aquellos órganos donde las células madre están en reposo.

Algunos agentes carcinógenos como el humo del tabaco aumentan el número de errores en el ADN. Los investigadores evaluaron también el efecto de factores extrínsecos sobre el desarrollo tumoral, en un modelo de cáncer de hígado. En este caso, observaron que la introducción de mutaciones en genes del cáncer en las células hepáticas adultas era insuficiente para inducir tumores y que únicamente cuando las mutaciones activaban la capacidad proliferativa de las células madre éstas adquirían la competencia para transformarse en células tumorales.

Los autores del trabajo proponen un modelo en el que el riesgo a desarrollar cáncer en un órgano concreto depende de la capacidad proliferativa intrínseca de las células madre residentes en el tejido, la presencia de daños que lleven al aumento de las células afectadas, y la susceptibilidad de la población a ser transformada por las mutaciones adquiridas. En este escenario, la expresión de reguladores inmunes en las células inmunitarias podría permitir que las células transformadas escaparan a los sistemas de vigilancia del sistema inmunitario.

“Ahora podemos decir que lo más probable es que el cáncer comience en las células madre pero no se trata sólo de mala suerte, señala Richard Gilbertson, investigador en la Universidad de Cambridge y director del trabajo. “El desarrollo del cáncer involucra una tormenta perfecta integrada por las células madre que contienen errores en el ADN que se replican en respuesta al daño.”

Por último, dado que la capacidad proliferativa de los órganos varía a lo largo de la vida, el trabajo proporciona una explicación a por qué el riesgo a desarrollar ciertos cánceres cambia con la edad. Por ejemplo, en ratones, las células madre hepáticas muestran mayor actividad en las edades tempranas, mientras que permanecen quiescentes en adultos. Las mutaciones en genes relacionados con el cáncer en las células adultas no tienen efecto en los ratones adultos. No obstante, en el caso de los ratones jóvenes, con células madre con mayor tasa de proliferación, los daños en el ADN derivan en un tipo de cáncer similar al que desarrollan los niños en la especie humana.

“Aunque las células madre pueden fallar por azar, nuestra investigación muestra que cosas en nuestro ambiente pueden llevar a más errores o que el daño en los órganos, que provoca que estas células madre se dividan, aumenta las probabilidades de que se inicie una ‘tormenta perfecta’,” indica Gilbertson. “Esperamos que descubrir más sobre el modo en el que el cáncer se desarrolla nos ayudará a nosotros y otros científicos de todo el mundo a desarrollar nuevas formas de prevenir y tratar el cáncer.”

Referencia: Zhu L, et al. Multi-organ Mapping of Cancer Risk. Cell. 2016 Aug 25;166(5):1132-1146.e7. doi: 10.1016/j.cell.2016.07.045.

Fuente: New research reveals cancers need a ‘perfect storm’ of conditions to develop. http://www.cancerresearchuk.org/about-us/cancer-news/press-release/2016-08-25-new-research-reveals-cancers-need-a-perfect-storm-of-conditions-to-develop