Un modelo en 3D muestra el ambiente que favorece el desarrollo de un cáncer

Imagínese que en una batalla el ejército aliado se pasa al enemigo. Pues es justo lo que ocurre en la metástasis, la colonización de otros órganos a partir del tumor inicial y que representa el 90 % de las muertes por cáncer. Las células malignas engañan a las del sistema inmune, los macrófagos, justo aquellas que deberían proteger al organismo frente a las agresiones, para ponerlas de su parte y favorecer la invasión. No es su única estrategia. También se valen de la matriz extracelular, la cubierta que las rodea y que, cuánto más rígida, más propicia la expansión. Son dos de los elementos que se encuentran en el microambiente tumoral y que facilitan su propagación. La acción de cada uno por separado se conocía, pero lo que se ignoraba es que ambos cooperan entre sí en una maligna asociación para reforzar el proceso de diseminación y metástasis en el cáncer.

Es lo que se ha comprobado en el primer modelo celular complejo en tres dimensiones que permite estudiar in vitro el microambiente de un tumor, en este caso el de pulmón, y determinar cuáles son los factores que contribuyen a su crecimiento, lo que también posibilitará identificar nuevas dianas terapéuticas para su tratamiento y probar fármacos. El trabajo, que se ha publicado en la revista científica Biofabrication, fue desarrollado por investigadores del CIBERONC en el Instituto de Investigacións Biomédicas de Santiago (IDIS), liderado por Rafael López y María de la Fuente, en colaboración con el laboratorio de David J. Mooney en la Universidad de Harvard.

«Este modelo de cultivo tridimensional nos ha permitido demostrar que los cambios en la rigidez de la matriz extracelular contribuyen al fenotipo invasivo de las células tumorales. Además, existe un efecto combinado entre los factores secretados por macrófagos de distintos fenotipos y la rigidez de la matriz para modular el potencial invasivo de las células tumorales», explica Marta Alonso, la primera autora del artículo, que realizó su doctorado en el equipo de Oncología Médica Traslacional del Hospital de Santiago (Oncomet) y que completó su trabajo en una estancia en la Universidad de Harvard con una beca de la Fundación Barrié.

«Los resultados muestran que las células malignas son capaces de modificar a los macrófagos normales induciendo un fenotipo asociado al tumor. En conjunto, el modelo proporciona conocimientos clave sobre el microambiente tumoral, en el que tanto los factores celulares como mecánicos contribuyen a crear un entorno favorable para la progresión tumoral y la metástasis», añade Alonso, que ahora realiza su investigación posdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid.

El equipo simuló un modelo de cáncer de pulmón con una gran infiltración de células inmunitarias y una elevada rigidez de la matriz tumoral para comprobar lo que sucedía. «Lo que vimos fue que ambos factores colaboran entre sí, porque en estas condiciones las células malignas crecen más y tienen más capacidad de diseminarse, de metastatizar», advierte Alonso.

Evaluar nuevas terapias

«A nivel básico, el modelo nos sirve para saber qué es lo que está pasando, los factores que influyen en la progresión tumoral. Pero la idea, más a largo plazo, es buscar nuevas terapias o evaluar las que ya se están aplicando», explica María de la Fuente Freire, responsable de la Unidad de Nano-oncología de Oncomet, que también ha participado en el estudio. Ya no se trata solo de buscar dianas terapéuticas para atacar el tumor con nuevos fármacos, sino de impedir que las células inmunes caigan en la trampa de las tumorales y se conviertan en las enemigas del organismo en lugar de protegerlo.

El equipo gallego creó modelos para los tumores de mama, colon y linfáticos. Incluso está probando nanopartículas con lípidos bioactivos para revertir las características de los macrófagos que se vuelven malignos.

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