Un estudio vincula la proteína secretada por los vasos sanguíneos con el cáncer resistente a los medicamentos

El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Una de las principales razones por las que el cáncer es una enfermedad tan mortal es la capacidad de las células cancerosas de volverse resistentes a los medicamentos.

Después de décadas de investigación médica, los científicos han llegado a comprender que los tumores cancerosos a menudo contienen una población especial de células llamadas células madre cancerosas (CSC). Al igual que las células madre normales, las CSC pueden autorenovarse y diferenciarse en varios tipos de células dentro de un tumor, desempeñando papeles importantes no solo en el crecimiento y la metástasis del tumor, sino también en el desarrollo de la resistencia a los medicamentos.

Desafortunadamente, el desarrollo de terapias dirigidas específicamente a las CSC ha demostrado ser bastante desafiante dada su capacidad de adaptarse y repoblar. Por ello, algunos investigadores han centrado su atención en los vasos sanguíneos del interior del tejido tumoral.

En los últimos años, los científicos han descubierto que ciertas subpoblaciones de células endoteliales (las células que recubren los vasos sanguíneos) secretan factores angiocrinos que regulan la proliferación y maduración de las células madre. Comprender qué células producen estos factores y cuáles son sus funciones en el microambiente tumoral podría, a su vez, conducir al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer.

En este contexto, un equipo de investigación de Japón, en el que participan el profesor Hiroyasu Kidoi y la Dra. Yumiko Hayashi del Departamento de Biología Vascular Integrativa de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad de Fukui, realizó un estudio sobre la proteína 1 relacionada con frizzled secretada (Sfrp1), un factor angiocrino, para aclarar su papel en los tejidos tumorales.

Sus resultados se publicaron en línea en la revista In Vitro Cellular & Biología del desarrollo

“Aunque los vasos sanguíneos normalmente se consideran sólo rutas para el suministro de oxígeno y nutrientes, nuestra investigación se centra en una función completamente diferente de los vasos sanguíneos, a saber, la producción de factores angiocrinos. Realizamos este estudio con la idea de que los factores angiocrinos también pueden estar implicados en la progresión tumoral y buscamos descubrir si Sfrp1 influye en el mantenimiento de las CSC y del tejido tumoral en general”, explica el profesor Kidoya.

Para aclarar estas preguntas, los investigadores crearon ratones con desactivación del gen Sfrp1 (Sfrp1-KO) utilizando la edición del gen CRISPR-Cas9. Luego trasplantaron tumores de carcinoma de pulmón en ratones Sfrp1-KO y de tipo salvaje y observaron los efectos de Sfrp1 (o la falta de él) utilizando técnicas estándar como tinción inmunohistoquímica, citometría de flujo y análisis cuantitativo de expresión genética.

Los experimentos iniciales mostraron que Sfrp1 es producido por un pequeño subconjunto de células endoteliales vasculares en el tejido tumoral y que su presencia es importante para el crecimiento del tumor. El crecimiento tumoral se suprimió en ratones Sfrp1-KO, y las células tumorales trasplantadas que sobreexpresaban Sfrp1 dieron como resultado un crecimiento tumoral más rápido.

Curiosamente, los investigadores descubrieron que los tumores que carecían de Sfrp1 no podían soportar poblaciones significativas de CSC en las últimas etapas del crecimiento tumoral, a pesar de que estos tumores tenían un porcentaje inicial más alto de CSC. Este descubrimiento es especialmente importante ya que indica una de las funciones biológicas de Sfrp1 en el microambiente tumoral y su participación en la patología del cáncer.

“Algunas CSC en los tejidos tumorales se encuentran en un estado de proliferación celular detenida y su presencia promueve el crecimiento tumoral y la resistencia a los fármacos anticancerígenos”, explica el profesor Kidoya. "Nuestros resultados indican que Sfrp1 puede regular la autorreplicación de CSC y el crecimiento maligno transitorio, además de mantener un estado de reposo".

Resultados adicionales mostraron que Sfrp1 no afectó la estructura de los vasos sanguíneos dentro del tumor, lo que sugiere que los efectos observados sobre el crecimiento del tumor no estaban relacionados con la vasculatura. En cambio, el análisis de la expresión genética reveló que Sfrp1 promueve el mantenimiento de las CSC mediante la modulación de la vía de señalización Wnt bien conservada (una vía evolutivamente conservada que regula aspectos importantes de la determinación del destino celular, la migración celular y la organogénesis en el desarrollo embrionario).

En general, los nuevos conocimientos proporcionados por este estudio pueden allanar el camino para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer dirigidas a mecanismos que ayudan a mantener las CSC.

“Dirigirse a las células endoteliales vasculares especializadas involucradas en la producción de factores angiocrinos puede ayudar a alterar el nicho de CSC, sirviendo como un enfoque potencial para inhibir el crecimiento tumoral con efectos secundarios mínimos”, concluye el profesor Kidoya.

“Creo que esto podría conducir al desarrollo de tratamientos para pacientes con cáncer intratable cuyos tumores son resistentes a los medicamentos contra el cáncer, así como terapias para suprimir la recurrencia y la metástasis del cáncer”.

Más investigaciones basadas en estos hallazgos servirán como trampolín hacia tratamientos eficaces para el cáncer resistente a los medicamentos.