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Uno de cada dos hombres y una de cada tres mujeres serán diagnosticados con cáncer durante su vida. Afortunadamente, ha habido un progreso significativo en el tratamiento de una amplia gama de cánceres, particularmente cuando se localizan en un área pequeña y se pueden extirpar con cirugía o eliminar con tratamientos como la quimioterapia.

En algunos pacientes, sin embargo, las células tumorales se desprenden e invaden otras áreas del cuerpo, lo que se llama metástasis, lo que causa un daño generalizado y dificulta mucho el tratamiento. De hecho, el 90% de las muertes por cáncer se deben a metástasis. El riesgo de metástasis es mayor en algunas personas, incluidas las obesas. Aún no se comprende bien por qué la obesidad, que afecta a los afroamericanos e hispanoamericanos más que a la población en general, parece desencadenar metástasis a una tasa mayor.

Ahora Madeleine Oudin, profesora asistente de ingeniería biomédica, y su equipo de la Escuela de Ingeniería han hecho algunos descubrimientos fascinantes sobre la metástasis y cómo la obesidad puede promoverla. En un estudio publicado hoy en Science Advances, han descubierto que proteínas específicas en el andamiaje sobre el que crecen las células, conocido como matriz extracelular (MEC), pueden desempeñar un papel importante en el desencadenamiento de la invasión de células cancerosas en el tejido adiposo mamario de las personas obesas. Las diferencias en su MEC pueden explicar por qué las mujeres obesas tienen tasas más altas de metástasis.

«Dada la prevalencia mundial de la obesidad y su mayor riesgo de desarrollo de cáncer de mama, es notable que tengamos un conocimiento limitado del papel que desempeña la MEC en el tejido adiposo mamario para facilitar la metástasis», dijo Andrew Greenberg, director del equipo de Obesidad y Metabolismo y del Centro de Investigación de Nutrición Humana sobre el Envejecimiento Jean Mayer USDA en Tufts, quien es un colaborador en este estudio. «Esta investigación está comenzando a analizar los orígenes moleculares de ese vínculo».

Durante mucho tiempo se ha sospechado que la MEC participa en una respuesta de ida y vuelta al crecimiento del cáncer, en la que las células cancerosas inducen cambios en la MEC, que a su vez crean un entorno que apoya el crecimiento adicional del tumor. La MEC es una mezcla compleja de colágeno, elastinas, fibronectina, enzimas, lamininas y otras glicoproteínas, pero en la obesidad, la cantidad y composición de esos componentes cambian, lo que lleva a la fibrosis. El andamiaje molecular de los tumores en pacientes obesos es muy diferente al de los pacientes delgados.

«Todavía hay mucho que no entendemos sobre cómo la MEC contribuye a la enfermedad, pero estamos trabajando para cambiar eso», dijo Madeleine Oudin. El laboratorio de Oudin desarrolló un método novedoso para estudiar los efectos de la MEC en las células cancerosas. Específicamente, tomaron tejido mamario de modelos de ratones delgados y obesos, así como ratones portadores de tumores y los despojaron de células para obtener una MEC completa, pero «vacía». El proceso es similar a la forma en que las esponjas marinas pueden despojarse de las células, dejando solo su matriz extracelular para crear una esponja de baño. De hecho, los investigadores se refieren a los MEC vacíos como «esponjas».

Luego agregaron células tumorales de cáncer de mama triple negativo, un cáncer particularmente difícil de tratar, derivado de ratones, de vuelta a la esponja MEC para ver sus efectos en las células tumorales. Descubrieron que tanto la MEC de los ratones obesos como los portadores de tumores son igualmente efectivos para hacer que las células tumorales sean más metastásicas. Sin embargo, la MEC de los ratones delgados lo fue menos. En otras palabras, la MEC de ratones obesos actúa como si ya hubiera sido cebada con un tumor y está lista para promover la metástasis en una etapa mucho más temprana.

«La ventaja clave de este método es que podemos observar las células cancerosas que interactúan con el MEC generado naturalmente en los tejidos, lo cual es mucho más preciso que si hubiéramos formado el MEC sintéticamente en el laboratorio», dice Andrew Wishart, ex técnico de investigación en el laboratorio Oudin y autor principal del estudio, que ahora se encuentra en el Laboratorio Jackson. «Una vez que encontremos una interacción interesante, podemos separar los cambios moleculares en el MEC para descubrir qué proteínas podrían estar impulsando esa respuesta».

Al observar los cambios en la MEC relacionados con el comportamiento del tumor invasivo, Oudin y sus colegas se concentraron en una proteína, el colágeno VI. Resulta que el colágeno VI se agrega a la MEC por las células grasas (adipocitos) presentes en el tejido mamario. Los experimentos mostraron que los niveles elevados de colágeno VI habían estado promoviendo la migración y la invasión de las células del cáncer de mama a las áreas circundantes. Los investigadores también demostraron que si se aplican ciertos medicamentos que inhiben la producción de colágeno VI, se puede frenar el crecimiento y la invasión del tumor.

El descubrimiento podría ayudar a señalar nuevos objetivos farmacológicos para el cáncer, y es solo el comienzo de un inventario más completo de los mecanismos biológicos que conducen a la metástasis, dijo Oudin. «Todavía hay mucho que no entendemos acerca de cómo la MEC contribuye a la enfermedad, pero estamos trabajando para cambiar eso», dijo Oudin. «Ahora estamos desarrollando formas de utilizar la MEC para ayudar a predecir el potencial metastásico de los tumores o para administrar medicamentos directamente a las células más agresivas de las poblaciones más afectadas por la obesidad y el cáncer».

Fuente: https://medicalxpress.com

Referencia: Wishart AL, Conner SJ, Guarin JR, et al. Decellularized extracellular matrix scaffolds identify full-length collagen VI as a driver of breast cancer cell invasion in obesity and metastasis. Sci Adv. 2020 Oct 21;6(43):eabc3175.