El atlas más completo del cáncer de mama, colon o páncreas explica cómo se expande

HTAN se fundó en 2018 con el objetivo de construir atlas tridimensionales que representen las características celulares, estructurales y moleculares de los cánceres humanos durante su evolución. Estos mapas ayudan a identificar los procesos biológicos que impulsan la iniciación, progresión y resistencia terapéutica del cáncer.

La última serie incluye análisis de más de 20 tipos de tumores en casi 2.000 personas, proporcionando un estudio exhaustivo de la arquitectura tumoral y las interacciones celulares.

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Cánceres de cánceres de mama, colon, páncreas, riñón, útero y vías biliares están entre los analizados, y se han hecho varios descubrimientos innovadores.

Por ejemplo, se presenta evidencia de un modelo en el que múltiples células colaboran en la iniciación de tumores colorrectales, desafiando la teoría de que estos surgen de células individuales en el revestimiento del colon.

También se investiga cómo el microambiente metastásico promueve la capacidad de los tumores para evolucionar y resistir tratamientos.

Uno de los trabajos, liderados por la Universidad de Washington en St. Louis revela mapas detallados en 3D de la estructura interna de varios tipos de tumores, mostrando la organización de las células tumorales y de su entorno en tres dimensiones, y cómo esa organización cambia al propagarse el tumor a otros órganos.

La última década de investigación ha dado grandes pasos en la comprensión de la actividad celular dentro del entorno tumoral. Este nuevo estudio comienza a revelar no solo qué hace cada célula, sino también dónde está ubicada en el tumor y cómo interactúa con las células vecinas, estén estas cerca o en otra «vecindad» del tumor.

Esta nueva información podría ayudar a comprender cómo los tumores se diseminan o desarrollan resistencia a los tratamientos, entre otras áreas de estudio.

«Estos mapas tridimensionales de los tumores son importantes porque, por primera vez, podemos ver la complejidad estructural de los tumores y comprender su organización», señala Li Ding, profesora de Medicina y coautora del estudio. «Sabíamos que había células cancerosas, inmunitarias y estructurales en el tumor, a veces protegiendo al cáncer de la quimioterapia o del sistema inmunológico. Ahora podemos ver esas 'líneas de batalla' y analizar cómo responden ante la terapia o cuando el tumor se propaga a otros órganos».

Los investigadores observaron que los tumores tienen mayor actividad metabólica en su núcleo y más actividad del sistema inmunológico en los bordes. También descubrieron que un tumor puede contener varias «vecindades« con distintas mutaciones genéticas que impulsan su crecimiento, lo que sugiere la necesidad de tratamientos específicos para abordar las mutaciones en cada región.

«Esta comprensión de la biología tumoral en 3D influirá en cómo funcionan nuestros tratamientos actuales y en el desarrollo de nuevas terapias» , asegura Fields.

Además, algunos tumores presentan «regiones calientes» con alta actividad inmunitaria y «regiones frías» con poca o ninguna actividad inmunitaria. Las primeras suelen responder bien a inmunoterapias, mientras que las frías no, lo que podría explicar por qué algunos tumores responden inicialmente a estos tratamientos y luego desarrollan resistencia. La identificación de estas regiones permitiría diseñar estrategias terapéuticas más efectivas contra todo el tumor.

Los investigadores también observaron gran variación en la infiltración de células inmunitarias en los tumores y la ubicación de distintos tipos, como células T o macrófagos. Algunos tumores metastásicos mostraron cómo el cáncer rompía las barreras inmunitarias para seguir invadiendo tejido sano, lo que ilustra el fenómeno de «agotamiento» inmunológico, en el que el sistema inmunitario es superado y no logra contener el crecimiento del tumor.

«Si vemos células T agotadas en un tumor, podríamos reactivarlas con inhibidores de puntos de control u otras inmunoterapias -afirma Ding-. Pero si no las vemos, sabremos que ciertos tratamientos no funcionarán. Estos mapas tumorales ayudan a predecir la resistencia a los tratamientos, algo que antes no podíamos hacer».

Otro de los estudios analiza el cáncer de mama, identificando cómo distintos tipos de cáncer de mama se originan a partir de diferentes tipos celulares y cómo el agotamiento de células T es común en el cáncer de mama triple negativo. Conocer el «origen celular» y el paisaje inmunológico en el cáncer de mama podría ayudar a guiar estrategias de tratamiento futuras.

Explica Alberto J. Schuhmacher, investigador ARAID y jefe del Grupo de Oncología Molecular en el Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón (IIS Aragón) que estas publicaciones que se presentan explican y profundizan, por un lado, en el papel de células que están en el tumor, pero no son tumorales, lo que conocemos como 'microentorno tumoral'. «Estas incluyen a los vasos sanguíneos que dan nutrientes, oxígeno y factores, el sistema inmunitario que, en lugar de atacar al tumor, es engañado por este para explotarlo en su propio beneficio, células de soporte, etc. Y se reeducan y evolucionan con el tumor», dice a Science Media Centre.

Lo que es más interesante, en su opinión, es que «estos trabajos confirman que en los tumores no todas las células deben acumular todas las mutaciones para iniciarse. El 'cerebro' del crimen puede estar repartido entre varias células tumorales, al menos en algunos tipos de cáncer de colon, pero será extensivo a muchos cánceres. En lugar de que una célula tumoral acumule todas las mutaciones y surja el tumor de una única célula tumoral que lo tiene que hacer todo, los tumores pueden surgir partiendo de varias células alteradas que se complementan y se van seleccionando conjuntamente».

Según los investigadores, estos hallazgos detallados ofrecen planos valiosos de los tumores, lo cual podría abrir nuevas vías de tratamiento y marcar una nueva era en la biología del cáncer.

De similar opinión es Schuhmacher. «Estos trabajos aportan complejidad a la mirada que teníamos del cáncer y abren una brecha por la que entra luz hacia nuevos y mejores diagnósticos, tratamientos y prevención de muchos tipos de cáncer».