El descubrimiento fue posible gracias a la genómica espacial, una técnica utilizada para estudiar la información genética de las células en sus ubicaciones exactas dentro de un tejido
Un equipo científico de la Universidad de Colonia y del Centro de Regulación Genómica (CRG) ha descubierto que el cáncer crece de manera uniforme en toda la masa tumoral y no exclusivamente en los bordes exteriores. El estudio, publicado en la revista eLIFE, desafía las ideas establecidas sobre la manera en que crece y se propaga la enfermedad.
"Cuestionamos la idea que establece que un tumor es una entidad de 'dos velocidades' con células que se dividen rápidamente en la superficie y que, simultáneamente, desarrollan una actividad más lenta en el núcleo. Mostramos que los tumores son masas de crecimiento uniforme, donde todas las regiones son igualmente activas y tienen el potencial de albergar mutaciones agresivas", afirma la Dra. Donate Weghorn, coautora del estudio e investigadora del Centro de Regulación Genómica en Barcelona.
"Nuestros hallazgos tienen implicaciones para la evolución del tumor. La constante rotación de células que mueren y son reemplazadas por otras nuevas a lo largo del volumen tumoral brinda al cáncer muchas oportunidades para la innovación en términos evolutivos, como, por ejemplo, escapar de la vigilancia inmunológica", añade el profesor Johannes Berg, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Colonia.
Durante los últimos cincuenta años, una de las hipótesis principales sobre la forma en que prolifera el cáncer afirmaba que los tumores crecían más rápido en su superficie. Esto es porque se creía que las células cancerosas en la periferia de un tumor tienen ventajas naturales en comparación con las células de su interior. Por ejemplo, las células periféricas tienen un mejor acceso a los nutrientes y al oxígeno de los tejidos sanos circundantes. También pueden deshacerse de sus desechos más fácilmente.
A medida que crece un tumor, su centro se aleja cada vez más de los vasos sanguíneos que lo nutren. Las células del núcleo de un tumor reciben cada vez menos oxígeno y nutrientes. Las células también están sometidas a una mayor presión mecánica, y la compresión limita su capacidad para dividirse.
Pero a pesar de esto, el estudio descubrió que el cáncer crece de manera uniforme a través de toda su masa tumoral. Obtuvieron datos de cientos de pequeñas muestras de diferentes partes de tumores hepáticos, tanto en un espacio bidimensional como tridimensional. Usaron los datos para crear un mapa detallado de las mutaciones en todo el tumor.
Usando el mapa, observaron las mutaciones en cada una de las muestras y desarrollaron un método para medir la dirección y la propagación de estas mutaciones. Esto permitió calcular los ángulos entre la posición original de una célula y la posición de todas las células descendientes. En el modelo de crecimiento periférico, estos ángulos apuntarían hacia afuera. Los autores del estudio encontraron lo contrario - los ángulos se extendían uniformemente en todas las direcciones, mostrando un crecimiento uniforme en todo el tumor.
El estudio también analizó cómo se propagaban las mutaciones dentro del tumor. Si las células cancerosas crecieran principalmente en los bordes exteriores, las mutaciones estarían más agrupadas, pero encontraron que estaban dispersas. Esto sugiere que las células se dividen por todo el tumor.
Para añadir un nivel adicional de validación a sus hallazgos, el estudio utilizó simulaciones computacionales para crear diferentes tumores virtuales, algunos con el modelo de crecimiento superficial y otros con el de crecimiento por volumen. Los investigadores compararon los patrones de mutaciones de las simulaciones con los patrones encontrados en los datos tumorales reales y vieron que coincidían con el modelo de crecimiento por volumen, y no con el modelo de crecimiento de superficie.
Una de las limitaciones del estudio es que se centró en el cáncer de hígado, por lo que los hallazgos podrían no tener una aplicación universal a todos los tipos de cáncer. El estudio también se limitó a observar las primeras etapas del crecimiento de la enfermedad. Es posible que no capturaran el comportamiento de los tipos de cáncer más avanzados o metastásicos.
"La aparición de mutantes que confieren resistencia a la terapia es un aspecto importante de relevancia clínica. Nuestro trabajo se centra en el crecimiento tumoral en fase temprana, pero ampliar la investigación a las mutaciones de aparición tardía puede decirnos más sobre esas mutaciones y por qué en última instancia frustran muchos enfoques terapéuticos", concluye el Dr. Berg.
