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Se consigue visualizar el origen del cáncer en una célula y su propagación

30-01/02/2016 - E.P.

El principio del cáncer se produce tras  la activación de un oncogén o la pérdida de un gen supresor tumoral e implica un cambio que hace que una sola célula vuelva de nuevo a un estado de célula madre

Investigadores del Hospital Infantil de Boston, en Estados Unidos, han visualizado los orígenes del cáncer de la primera célula afectada y observado su propagación en un animal vivo. Su trabajo, publicado en la edición de 'Science', podría cambiar la forma en la que los científicos entienden el melanoma y otros tipos de cáncer y podría llevar a nuevos tratamientos precoces, antes de que el cáncer se haya afianzado.

"Un misterio importante ha sido por qué algunas células en el cuerpo ya tienen mutaciones observadas en el cáncer, pero no se comportan todavía plenamente como el cáncer", dice el primer autor del artículo, Charles Kaufman, investigador postdoctoral en el Laboratorio Zon en el Hospital de Niños de Boston. "Hemos encontrado que el principio del cáncer se produce después de la activación de un oncogén o la pérdida de un gen supresor tumoral e implica un cambio que hace que una sola célula vuelva de nuevo a un estado de célula madre", explica.

Ese cambio, según detectaron Kaufman y sus colegas, implica un conjunto de genes que podrían dirigirse para detener el comienzo del cáncer. El estudio fotografió un pez cebra en vivo en el tiempo para realizar el seguimiento del desarrollo de melanoma. Todo el pez tenía la mutación humana para el cáncer BRAFV600E --que se encuentra en la mayoría de las manchas benignas-- y también había perdido el gen supresor tumoral p53.

Kaufman y sus colegas diseñaron peces para que las células individuales se iluminaran en color verde fluorescente si un gen llamado Crestin se encendía -como un "faro" que indica la activación de un programa genético característico de las células madre. Este programa normalmente se apaga después del desarrollo embrionario, pero de vez en cuando --por razones aún no conocidas-- Crestin y otros genes en el programa volverán a encenderse en ciertas células.

"De vez en cuando, volvíamos a ver una mancha verde en un pez", dice Leonard Zondirector del Programa de Investigación de Células Madre en el Hospital Infantil de Boston e investigador principal del estudio. "Cuando las seguimos, se convirtieron en tumores el cien por cien del tiempo", añade

Cuando Kaufman, Zon y sus colegas examinaron para ver qué era diferente en estas células cancerosas tempranas, encontraron que Crestin y los otros genes activados son los mismos encendidos durante el desarrollo embrionario del pez cebra --en concreto, en las células madre que dan lugar a la células de pigmento llamadas melanocitos, dentro de una estructura llamada la cresta neural.

"Lo bueno de este grupo de genes es que también se activan en el melanoma humano", dice Zon, quien también es miembro del Instituto de Células Madre de Harvard e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. "Es un cambio en el destino de la célula, de nuevo al estado de la cresta neural."

Encontrar estas células cancerosas originarias fue tedioso. Mediante el uso de gafas y el uso de un microscopio con un filtro fluorescente, Kaufman examinó los peces mientras nadaban alrededor y los grabó en vídeo con su iPhone. Grabar a 50 peces podría llevar de dos a tres horas. En 30 peces, Kaufman descubrió un pequeño grupo de células verdes brillando de cerca del tamaño de la cabeza de un rotulador y en los 30 casos, estos se convirtieron en melanomas. En dos casos, vieron una sola célula-verde brillante, dividirse y finalmente convertirse en una masa tumoral.

"Se estima que sólo una de decenas o cientos de millones de células en un lunar se convierten finalmente en melanoma", explica Kaufman, quien también es profesor en el Instituto del Cáncer Dana-Farber, Estados Unidos. "Porque también podemos criar de manera eficiente muchos peces, podemos mirar estos eventos muy raros. La rareza es muy similar en los seres humanos y los peces, lo que sugiere que el proceso subyacente de la formación de melanoma es probablemente muy parecido en los seres humanos".

Zon y Kaufman creen que sus hallazgos podrían conducir a una nueva prueba genética para lunares sospechosos para ver si las células se comportan como células de la cresta neural, indicando que el programa de células madre se ha encendido. También están investigando los elementos reguladores que se convierten en el programa genético (conocido como super-potenciadores). Estos elementos de ADN tienen funciones epigenéticas que son similares en el pez cebra y el melanoma humano y potencialmente podrían ser objeto de medicamentos para evitar que un lunar se convierta en canceroso.