Universitarias

Científicos ticos revelan el modus operandi de células cancerosas

Trece científicos de la UCR, en conjunto con colegas internacionales, determinaron cómo el cáncer sobrevive y se desarrolla aún en condiciones letales para el resto de células.

El pilar esencial del cuerpo humano, una estructura compleja y altamente organizada en el núcleo de cada célula y, en su interior, grandes fragmentos del ADN distintivo de cada persona. Eso es un cromosoma, y cada célula humana cuenta con 46 de estos: la mitad procedentes del padre y la otra mitad de la madre. Ese balance es determinante puesto que un solo cromosoma de más resulta letal en la mayoría de los casos. Pero, entonces, ¿cómo es que una célula de cáncer puede desarrollarse aun teniendo hasta 100 cromosomas?

“El cáncer es un conjunto de enfermedades muy complejas que se desarrollan de manera distinta según muchas variables. Esta investigación es inicialmente para demostrar la hipótesis planteada, pero a futuro lo que buscamos es validar aún más los resultados y llevarlos lo antes posible a la clínica”, Francisco Siles, investigador.

Esa justo ha sido una de las preguntas más desafiantes sobre el cáncer durante años, y hasta finales del 2021, un grupo de 13 científicos costarricenses de la Universidad de Costa Rica (UCR), en conjunto con colegas alemanes, franceses y estadounidenses, revelaron el modus operandi de estas células cancerosas.

“Es una pregunta muy antigua donde dos investigadores alemanes se preguntaron si el cáncer puede ser origen del desorden de cromosomas. Después se descubrió la biología molecular y la gente no encontró un patrón específico en esa teoría, pero en los últimos años se ha empezado a hablar más de esto. Es como una paradoja muy grande que nunca se ha podido explicar: cómo hace el cáncer para lidiar con la aneuploidía”, declaró Rodrigo Mora, microbiólogo encargado de la investigación.

Antes de continuar, la aneuploidía hace referencia a ese desorden de cromosomas, ya sea porque hay demasiados o muy pocos. De hecho, cuando se tiene un cromosoma menos se le denomina monosomía y cuando hay uno extra se le llama trisomía.

El artículo de la investigación fue publicado por la revista científica iScience, una de las más prestigiosas a nivel mundial, y no es para menos. En palabras de Mora, el estudio “es solo la punta del iceberg, una prueba de principio”. Ahora bien, ¿cuál es el modus operandi de las células cancerosas? ¿Cómo se resolvió parte del misterio?

Primero que todo, la célula, al contar con 23 pares de cromosomas, se clasifica según las posiciones de cada par. De esta manera, por ejemplo, en la posición 23 se encuentran los cromosomas sexuales que determinan el género masculino (XY) o femenino (XX) de esa persona. Esta investigación no consideró todos estos pares, sino solo el gen MYC, ubicado dentro del cromosoma ocho y con varias funciones entre las que están el crecimiento y la muerte de las células.

El punto está en que el MYC es a la vez un oncogén, esto es, capaz de sufrir cambios genéticos que favorecen el desarrollo de células cancerosas. Así, cuando el gen MYC se aumenta, este ‘rompe’ con esa naturalidad y no se expresa como debería.

“Imaginemos que se aumenta cinco veces, pero en realidad el gen se expresa con un aumento de 1,8 veces. Quiere decir que existe un freno o compensación que logra mantener bajos los niveles de ese gen. Se llama retrocontrol negativo, y es el propio gen MYC quien lo activa. Cuando interrumpimos ese circuito, el gen pierde el control, empieza a acelerarse su producción y la célula muere”, aclaró Mora.

Ahora bien, para este proceso de retrocontrol negativo hay otras moléculas, llamadas Micro-ARN, que realmente son las que producen el ‘freno’. Sin embargo, existen alrededor de 3000 Micro-ARN y no todas participan del proceso. Por si fuera poco, a su vez el gen MYC tiene tres ‘circuitos’ a partir de los cuales activar esa compensación. Es decir, existen tantas posibilidades en este proceso que resulta imposible determinar todo a nivel experimental, por lo que la parte computacional y matemática fue otro gran aporte de la investigación.

Se creó toda una red computacional para reducir esa gigantesca red de variantes en los resultados finales. A dicha plataforma se le llamó BioNet UCR, y está a disposición de toda la comunidad científica. Asimismo, una vez identificados los genes candidatos, se desarrolló una técnica tug of war (tira y afloja) donde se bloquearon las moléculas de Micro-ARN para demostrar los efectos, y posibles beneficios, de bloquear el retrocontrol negativo.

“El cáncer es un conjunto de enfermedades muy complejas que se desarrollan de manera distinta según el tejido donde se encuentren, las condiciones del paciente o muchas otras variables. Esta investigación es inicialmente para demostrar la hipótesis planteada, pero a futuro lo que buscamos es validar aún más los resultados y llevarlos lo antes posible a la clínica, pudiéndose convertir en una alternativa terapéutica especializada”, comentó Francisco Siles, integrante de la parte computacional del estudio.

Ese incentivo por cerrar la brecha entre lo académico y lo médico es parte de la motivación del equipo de trabajo, que ahora investiga alrededor de 150 genes esperando descubrir cada vez más el trasfondo del cáncer. De hecho, es sabido que todo ser humano cuenta con células cancerosas, aunque estas se encuentran bajo el control del sistema inmunológico la mayoría del tiempo.

No obstante, en aquellos casos donde las células precancerosas superan la aneuploidía y consiguen desarrollarse es donde aparece la razón de ser de la investigación. Según los científicos, si se consigue reprimir el sistema de compensación que tienen las células cancerosas, se podría ‘generarle cáncer al cáncer’, eliminar la manera de este para sobrevivir y provocar la menor cantidad de efectos secundarios porque solo estas células tienen dichas anomalías de cromosomas.

“El cáncer es la segunda causa de muerte de los costarricenses luego de las enfermedades cardiovasculares, y dada la concentración de recursos y expertos dedicados a la pandemia, es probable que se haya reducido la atención a esta población. De allí que investigaciones como esta permiten seguir indagando y colaborar con colegas en otras latitudes. Desde el nuevo Centro de Investigación en Cirugía y Cáncer (CICICA) buscamos esto, tener un impacto directo en la sociedad costarricense y a nivel mundial para alcanzar un mayor bienestar”, finalizó Siles.

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