NIH 19 de noviembre de 2024
Mapeo de cómo se forman y se propagan los cánceres
De un vistazo
- Los mapas 3D del cáncer producidos por una iniciativa del NIH proporcionan información fundamental sobre cómo los tumores se desarrollan, se propagan y responden a los tratamientos.
- Estos mapas proporcionan una mejor comprensión del desarrollo y la progresión del cáncer, lo que eventualmente podría conducir a nuevas estrategias de prevención y tratamiento.
Los atlas de células en 3D revelan la organización de los tumores hasta el nivel de células individuales, lo que brinda oportunidades para explorar nuevos enfoques para la terapia del cáncer. Erik Storrs, laboratorio Ding, WashU Medicine
Un tumor puede contener millones de células cancerosas, muchas de las cuales pueden comportarse y responder a los tratamientos de manera diferente. Además, los tumores albergan otros tipos de células, como las células inmunitarias, que migran desde otras partes del cuerpo. Los tumores también pueden interactuar de formas complejas con los tejidos circundantes, lo que se conoce como microambiente tumoral.
Todos estos factores pueden influir en si un tumor crece y se propaga, cómo y dónde lo hace. Proyectos de investigación recientes de gran envergadura, como el Atlas del Genoma del Cáncer, han descubierto muchos cambios genéticos específicos en las células cancerosas que pueden ayudar a impulsar el crecimiento del tumor. Sin embargo, la forma en que surgen y cambian estos cambios con el tiempo y la ubicación en un tumor sigue siendo en gran medida un misterio. Esta información es necesaria para comprender mejor por qué algunos tratamientos no funcionan en algunos tipos de tumores y cómo se desarrolla la resistencia al tratamiento con el tiempo.
En 2018, los NIH lanzaron la Red Atlas de Tumores Humanos (HTAN, por sus siglas en inglés) como parte de la iniciativa Cancer Moonshot℠. La Red financió equipos de investigación en todo el país para desarrollar nuevas herramientas de imágenes, análisis genético y computación para mapear el funcionamiento de células individuales dentro de un tumor.
En total, la red recopiló muestras de tejido de 21 tipos de órganos diferentes extraídos de casi 2000 personas. Entre ellas, muestras de tumores y crecimientos precancerosos, y células de cánceres de la sangre como la leucemia. Los últimos resultados de HTAN aparecieron el 30 de octubre de 2024 en una serie de artículos en las revistas Nature .
En uno de los nuevos estudios, un equipo dirigido por el Dr. Li Ding de la Universidad de Washington en St. Louis analizó minuciosamente muestras de cáncer de mama, colorrectal, páncreas, riñón y útero. Pudieron identificar subestructuras distintivas, a las que llamaron microrregiones, dentro de muchos tumores.
Descubrieron que las células de diferentes microrregiones dentro de los tumores a menudo se comportaban de manera diferente. Por ejemplo, las células más cercanas al núcleo de los tumores usaban más energía. Las células en los bordes de los tumores tenían más interacciones con el sistema inmunológico. En algunos tumores, diferentes mutaciones genéticas en diferentes microrregiones podrían impulsar el crecimiento del tumor. Esta diversidad puede representar un desafío para el tratamiento con terapias dirigidas a mutaciones específicas.
Estas diferencias en el comportamiento de las células tumorales no podían representarse en la estructura 3D de los tumores antes de las técnicas de mapeo espacial desarrolladas por HTAN.
“Sabíamos que las células cancerosas, las células inmunitarias y las células estructurales estaban presentes en un tumor, a veces protegiendo al cáncer de la quimioterapia y del ataque del sistema inmunitario, pero ahora podemos ver esas líneas de batalla”, afirma Ding. “Ahora tenemos la capacidad de ver cómo las regiones del tumor difieren en el espacio 3D y cómo cambia el comportamiento en respuesta a la terapia o cuando el tumor se propaga a otros órganos”.
Otros artículos de la colección proporcionaron detalles sobre cómo se desarrollan y se propagan diversos tipos de cáncer con el tiempo. Por ejemplo, un equipo de la Universidad de Stanford demostró que los tumores colorrectales pueden contener poblaciones derivadas de múltiples células que se volvieron cancerosas de forma independiente, en lugar de una única célula progenitora. Otros equipos rastrearon cómo surgen primero algunos tipos de cáncer y luego adquieren la capacidad de hacer metástasis en otras partes del cuerpo.
Ahora, una segunda fase del proyecto HTAN tiene como objetivo seguir desarrollando estos resultados. “Este trabajo nos está ayudando a ver y comprender los tumores de una manera que nunca antes habíamos podido”, afirma el Dr. W. Kimryn Rathmell, director del Instituto Nacional del Cáncer de los NIH. “Estos recursos estimularán nuevos conocimientos e innovaciones en los próximos años”.