Un equip científic, liderat per l’Institut de Bioingeniería de Catalunya, ha identificat la interacció entre dues proteïnes que permet que les cèl·lules canceroses utilitzin la força física de les cèl·lules sanes per escapar dels tumors i iniciar la metàstasi.
Segons el treball, les cèl·lules tumorals pots reprogramar a les seves veïnes sanes perquè aquestes les arrosseguin més enllà del tumor cap a altres teixits.
La metàstasi, responsable de la majoria de morts en pacients amb càncer, és el procés mitjançant el qual les cèl·lules canceroses se separen del tumor original i formen un tumor nou en altres òrgans o teixits del cos. Encara que al principi alguns tipus de carcinoma tenen una capacitat molt limitada per envair el teixit que els envolta, acaben trobant el mecanisme per aconseguir-ho, incrementant així l’agressivitat del càncer.
“És semblat a un tren circulant per un túnel: els fibroblastos són les locomotores i les cèl·lules canceroses els vagons”
Un equip d’investigadors, liderat per Xavier Trepat, professor de recerca ICREA en l’Institut de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), ha identificat un mecanisme mitjançant el qual les cèl·lules canceroses aconsegueixen escapar del tumor per promoure la metàstasi.
L’estudi, que s’ha publicat avui en portada de la revista Nature Cell Biology, i que ha rebut l’impuls de l’Obra Social “La Caixa”, revela que les cèl·lules tumorals poden reprogramar a les seves veïnes sanes perquè aquestes les arrosseguin més enllà del tumor cap a altres teixits sans.
Les víctimes del segrest són els fibroblastos, un tipus de cèl·lula que s’encarrega de la síntesi i organització de la matriu extracel·lular. “Els fibroblastos són professionals del manteniment dels teixits sans i són capaços de crear túnels en els teixits i desplaçar-se a través d’ells. Utilitzen aquesta capacitat per restaurar els teixits quan sofrim una ferida”, afirma Anna Labernadie, investigadora Juan de la Cierva en el IBEC i primera autora de l’estudi.
Els investigadors han descobert que les cèl·lules canceroses utilitzen la mobilitat dels fibroblastos per escapar-se dels tumors i desplaçar-se pels teixits. L’entorn del tumor, o estroma, modifica a aquests fibroblastos i els utilitza per a la invasió. A partir d’aquest moment, els fibroblastos es dediquen a obrir pas a les cèl·lules canceroses, traçant camins a través de la matriu extracel·lular que envolta el tumor.
Encara que aquesta interacció tumor-hoste ja s’havia descrit anteriorment, els investigadors del IBEC han demostrat que els fibroblastos no solament creen túnels més enllà de l’estroma, sinó que exerceixen forces físiques per arrossegar a les cèl·lules de càncer a través d’aquests túnels, promovent la invasió directa de teixit sa.
“És semblat a un tren circulant per un túnel: els fibroblastos són les locomotores i les cèl·lules canceroses els vagons”, comenta Labernadie. Mitjançant les mesures de força, que s’han pres amb tècniques desenvolupades i patentades pel grup del IBEC, els investigadors han mostrat per primera vegada com els fibroblastos arrosseguen a les cèl·lules de càncer fos del tumor per promoure la metàstasi.
La unió fa la força
El principal repte de l’estudi va ser identificar el mecanisme pel qual les cèl·lules canceroses s’adhereixen als fibroblastos per moure’s conjuntament. Es tracta d’una interacció biofísica entre dues proteïnes diferents, una localitzada en la superfície de les cèl·lules canceroses, la I-caderina, i una altra expressada en la superfície dels fibroblastos, la N-caderina.
“Ens ha sorprès la gran eficiència d’aquestes unions heterotípicas com transmissores de força per a la invasió del càncer”
“Aquestes proteïnes són ganxos d’escala nanomètrica que permeten unir les cèl·lules entre elles. Fins al moment se sabia molt poc sobre aquesta interacció, de fet, no se li coneix cap utilitat fisiològica”, afirma Trepat.
Malgrat la diferent naturalesa d’ambdues proteïnes, el treball revela que les unions entre cèl·lules de càncer i fibroblastos són igual d’eficients que les que s’observen entre les cèl·lules de càncer, posant en relleu que aquesta interacció atípica és molt més efectiva del que es pensava.
“No és la primera vegada que s’observa una unió funcional entre dos tipus cel·lulars diferents, però ens ha sorprès la gran eficiència d’aquestes unions heterotípicas com transmissores de força per a la invasió del càncer”, comenta Trepat, també investigador de la Faculdad de Medicina de la Universitat de Barcelona i del Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa de Bioingeniería Biomaterials i Nanomedicina (CIBER-BBN).
Els investigadors van utilitzar cèl·lules i teixits obtinguts de pacients amb càncer de pell i de pulmó. “Hem identificat aquest mecanisme en tumors molt diferents, la qual cosa ens fa pensar que pot ser general”, subratlla Trepat. “Donat el mal pronòstic que tenen els malalts de càncer que sofreixen metàstasi, identificar els mecanismes que promouen l’avanç del tumor ens pot ajudar a trobar maneres per frenar-ho”, afegeix.
El fet que la interacció identificada en l’estudi sigui específica del càncer la converteix en una diana terapèutica molt atractiva. El grup que dirigeix Trepat ja ha creat una aliança amb la farmacèutica Ferrer i la biotec Mind the Byte per dissenyar inhibidors d’aquesta interacció. “El problema de moltes teràpies contra el càncer és que no solament eliminen les cèl·lules tumorals, sinó també les sanes. Estem treballant en el desenvolupament de molècules que inhibirien la progressió del tumor sense afectar el comportament fisiològic de les altres cèl·lules”, conclou Trepat.
La recerca, que ha estat desenvolupada en col·laboració amb el grup de Erik Sahai en el Francis Crick Institute de Londres, ha rebut finançament del Ministeri d’Economia, Indústria i Competitivitat, la Generalitat de Catalunya i el European Research Council, entre altres.
Font: SINC
(85)
