La «pegajosidad» de las células indicaría su potencial metastásico

La intensidad con que las células tumorales se adhieren al tejido circundante podría indicar la probabilidad de que el cáncer se disemine a otras partes del cuerpo, según revela un estudio publicado este martes en Biophysical Journal. Usando un dispositivo de disco giratorio, los investigadores encontraron que las células tumorales caracterizadas por una débil fuerza de adhesión son más propensas a migrar e invadir otros tejidos frente a las células fuertemente adherentes.

El estudio puede proporcionar un marcador muy necesario para identificar células altamente metastásicas dentro de una población de células tumorales más amplia. "No hay un marcador biológico común que diga que un tumor es más probable que se propague. Sin embargo, nuestro dispositivo muestra que, de hecho, puede haber un marcador físico que es predictivo de la probabilidad de propagación", comenta Adam Engler, autor principal del estudio desde la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos.

Las células cancerosas se diseminan separándose y migrando lejos del tumor primario para formar un sitio metastático secundario, pero sólo un pequeño subconjunto de células cancerosas de un tumor o incluso de una línea celular de cáncer es capaz de formar tumores secundarios. Hasta ahora, los esfuerzos por identificar un marcador molecular universal que identifique las células metastásicas a través de los tipos de tumor no han dado su fruto.

Algunos estudios han sugerido que un marcador biofísico -la fuerza con la que las células se adhieren al tejido tumoral circundante- podría indicar la probabilidad de desarrollo de tumores secundarios, pero incluso dentro de un tumor individual, las células exhiben una variabilidad sustancial en su resistencia adhesiva. "Pensamos que entender la heterogeneidad adhesiva dentro de una población invasiva puede mejorar nuestra capacidad de monitorear físicamente las células cancerosas y predecir el comportamiento invasivo", dice el coautor del estudio Afsheen Banisadr, estudiante de doctorado en el laboratorio de Engler.

Para probar esta idea, el laboratorio de Engler se asoció con el coautor Thea Tlsty, de la Universidad de California en San Francisco (EE UU), para construir un dispositivo de disco giratorio personalizado que pudiera medir la fuerza de adhesión de las células de cáncer de mama y próstata de potencial metastásico variable.

Los investigadores unieron las células a un cubreobjetos recubierto con proteínas de la matriz extracelular, moléculas que proporcionan soporte estructural y bioquímico a las células circundantes. Entonces, montaron el cubreobjetos en una vara giratoria y aplicaron la fuerza de una manera cuantificable y reproducible a través de la población de células, midiendo el corte necesario para separar las células del cubreobjetos recubierto con proteínas de la matriz extracelular.

Un comportamiento menos migratorio

Usando este ensayo de cizalladura con disco giratorio, encontraron que las células metastásicas exhiben una heterogeneidad notable en su fuerza de adhesión, a diferencia de sus contrapartes no metastásicas. Las células metastásicas fuertemente adherentes exhiben un comportamiento menos migratorio, similar a las líneas celulares no metastásicas. En conjunto, los hallazgos sugieren que la fuerza de adhesión puede servir como un marcador general y altamente preciso de las células metastásicas.

Basándose en estos hallazgos, Engler y su equipo han desarrollado un dispositivo de segunda generación que aísla las células migratorias débilmente adherentes. En futuros estudios, se probará si estas células, cuando se inyectan en ratones, forman tumores a una tasa mayor que una población general de células tumorales. Si esta hipótesis es correcta, los científicos analizarán los tejidos adyacentes a los tumores en ratones y humanos para detectar estas células débilmente adherentes y correlacionar su concentración con los tiempos de supervivencia sin cáncer para los pacientes.

"Si encontramos una correlación entre el bajo número de células tumorales débilmente adherentes en el tejido que rodea a un tumor y los largos tiempos de supervivencia sin cáncer, creemos que esto podría servir como indicador del potencial metastásico del tumor del paciente", dice el coautor del estudio Pranjali Beri, estudiante de doctorado en el laboratorio de Engler en la Universidad de California en San Diego.

En el futuro, los médicos podrían utilizar este dispositivo para examinar las biopsias de tumores y estimar la probabilidad de metástasis, utilizando esta información para evaluar si los pacientes podrían necesitar un tratamiento más agresivo en etapas anteriores de la enfermedad. Engler subraya que todavía pueden pasar varios años hasta que se puedan comprobar estos resultados en ensayos clínicos.

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