Una investigació de l'IRB revela com alguns tumors eliminen cèl·lules sanes veïnes per créixer
Els científics troben una nova funció de les cèl·lules tumorals amb nombre incorrecte de cromosomes
- Què ha passat: Un estudi de l'IRB Barcelona publicat a 'EMBO Reports' revela que les cèl·lules tumorals amb inestabilitat cromosòmica entren en senescència i alliberen senyals que danyeixen els teixits veïns, provocant la mort de cèl·lules sanes.
- El mecanisme: Les cèl·lules senescents secreten molècules que redueixen la proliferació i indueixen la mort de cèl·lules normals properes. Els investigadors sospiten que aquests nutrients alliberats alimenten el tumor.
- Per què importa: La inestabilitat cromosòmica dels tumors no només favoreix l'evolució genètica del càncer, sinó que també interactua destructivament amb el teixit sà, creant un cicle que retroalimenta el creixement tumoral.
- El següent pas: L'equip preveu estudiar si la pèrdua o guany de cromosomes concrets s'associa a comportaments específics dins del tumor utilitzant anàlisis de cèl·lula única.
Un estudi liderat per l'IRB Barcelona mostra que la inestabilitat cromosòmica dels tumors sòlids promou el creixement tumoral a través d'un mecanisme nou. El treball, publicat a 'EMBO Reports', revela que les cèl·lules tumorals amb un nombre incorrecte de cromosomes poden entrar en senescència i alliberar senyals que alteren el comportament dels teixits veïns. L'estudi mostra que aquestes cèl·lules senescents, a més de promoure el creixement del tumor i la seva capacitat invasiva, també indueixen la mort de cèl·lules sanes properes. Això, al seu torn, retroalimenta el creixement del tumor.
La inestabilitat cromosòmica és una característica comuna en molts tumors sòlids i està associada a una agressivitat més gran. Durant anys, s'ha considerat que la seva principal contribució al càncer consistia a afavorir l'evolució dels genomes tumorals, fent que les cèl·lules guanyessin cromosomes amb gens que impulsen el creixement o perdessin cromosomes amb gens supressors de tumors. Però ara s'ha trobat aquest nou mecanisme de creixement.
"El que veiem és que el tumor no només creix a causa de les seves alteracions internes. També interacciona amb el teixit sa que l'envolta, impedeix que les seves cèl·lules proliferin i, finalment, les mata. I aquest procés és necessari perquè el tumor creixi més", explica Marco Milán, investigador ICREA i cap del laboratori de Desenvolupament i Control del Creixement de l'IRB Barcelona.
Quan una cèl·lula té un nombre incorrecte de cromosomes, el que es coneix com a aneuploïdia, el seu funcionament intern es desequilibra. Quan les cèl·lules ja no poden gestionar adequadament el dany acumulat, activen senyals d'alarma. Sovint entren en senescència, un estat en què deixen de dividir-se, augmenten de mida i alliberen molècules que influeixen en les cèl·lules del voltant.
La senescència és, en principi, un mecanisme protector. En situacions puntuals, com ara una lesió, les cèl·lules senescents ajuden a atraure el sistema immune per reparar el teixit. El problema apareix quan aquestes cèl·lules no s'eliminen i romanen a l'organisme de manera crònica. Aleshores, la seva activitat sostinguda pot generar inflamació i afavorir processos patològics, com l'envelliment o el càncer.
En aquest treball, l'equip ha estudiat cèl·lules senescents causades per aneuploïdia, és a dir, cèl·lules amb un nombre anòmal de cromosomes. Tot i que aquestes cèl·lules presenten alteracions molt diverses, els investigadors han observat que comparteixen una resposta comuna. Aquest programa inclou la parada de la divisió cel·lular, l'activació de mecanismes de resposta a l'estrès i una capacitat més gran per secretar senyals a l'entorn.
El treball s'ha fet en cèl·lules de la mosca 'Drosophila melanogaster', un model que permet observar en un organisme viu com les cèl·lules amb inestabilitat cromosòmica interactuen amb els teixits que les envolten. Molts dels comportaments descrits, com l'aneuploïdia, la senescència i la secreció de senyals inflamatoris, també s'han observat en cèl·lules de mamífers.
El laboratori de Milán fa més d'una dècada que estudia com la inestabilitat cromosòmica contribueix al desenvolupament de tumors. Treballs anteriors del grup havien identificat senyals secretats per cèl·lules senescents que promouen el creixement tumoral, la invasió i els efectes sistèmics sobre l'organisme.
En aquest nou estudi, l'equip descriu una quarta funció d'aquestes cèl·lules: la capacitat de danyar el teixit sa veí. Els investigadors han identificat diverses molècules secretades per les cèl·lules senescents que actuen sobre les cèl·lules normals properes. Algunes d'aquestes molècules redueixen la proliferació de les cèl·lules veïnes. Altres contribueixen a induir la mort d'aquestes cèl·lules sanes.
"Sabem que el tumor necessita que aquestes cèl·lules veïnes morin per créixer més. El que encara no sabem amb exactitud és per què. Una possibilitat és que la mort d'aquestes cèl·lules alliberi nutrients, com ara aminoàcids o altres metabòlits, que el tumor pot aprofitar", explica Kaustuv Ghosh, primer autor de l'estudi juntament amb Aishwarya Kunchur.
L'equip vol ara estudiar amb més resolució l'heterogeneïtat d'aquestes cèl·lules aneuploides senescents. Per això, preveuen utilitzar anàlisis de cèl·lula única que permetin veure si el guany o la pèrdua de cromosomes concrets s'associa a comportaments específics dins del tumor.