En un primer estudio de este tipo, los investigadores de Mount Sinai descubrieron las condiciones por las cuales las señales específicas en los tumores primarios de los cánceres de cabeza y cuello y de mama, preprograman las células cancerosas para que duerman y evaden la quimioterapia después de la propagación. Sus hallazgos, publicadosen la edición del 31 de enero de 2017 de Biología celular natural y presentado en la portada, podría conducir al desarrollo de nuevos medicamentos, opciones de tratamiento y transformar la forma en que los médicos atienden a los pacientes con cáncer para tratar la enfermedad metastásica.
La hipoxia es un sello microambiental de los tumores sólidos que induce respuestas al estrés, programas de quiescencia y quimio y resistencia a la radio. Hasta ahora no estaba claro cómo la hipoxia en los tumores primarios influye en el destino de las células tumorales diseminadas DTC en los órganos diana ycómo se relaciona esto con el resultado del paciente. Este estudio establece que los microambientes hipóxicos tumorales primarios dan lugar a una subpoblación de DTC inactivos que evaden la terapia y pueden ser la fuente de recaída de la enfermedad y mal pronóstico.
"Esta investigación destaca las señales en el tumor primario que instruyen a las células cancerosas diseminadas a volverse inactivas", dijo el investigador principal del estudio, Julio A. Aguirre-Ghiso, PhD, Profesor de Medicina, Hematología y Oncología Médica, The Tisch Cancer Institute IcahnEscuela de Medicina en Mount Sinai. "Las células inactivas deben ser dirigidas para abordar todo el espectro de la enfermedad y atacar el cáncer. Esperamos que esta investigación pueda conducir al uso de marcadores de latencia en tumores primarios para evaluar la prevalencia de células cancerosas diseminadas enórganos secundarios y, por lo tanto, tratamientos personalizados para eliminar estas células cancerosas latentes y que evaden la terapia ".
Aguirre-Ghiso y un equipo de investigadores del Colegio de Medicina Albert Einstein, el Instituto Politécnico SUNY y la Universidad de Wisconsin-Madison desarrollaron un dispositivo usando una herramienta de nanotecnología, biosensores y tecnología avanzada de imágenes para manipular microambientes de tumores primarios. Crearoncontrolaron nichos hipóxicos y no hipóxicos en tumores mediante la implantación de dispositivos cargados con fármacos que inducían la hipoxia. Estos microambientes "afinados" en tumores vivos permitieron a los investigadores aislar las células cancerosas para determinar cómo se comportaban cuando se movían del tumor primarioa los pulmones. Los investigadores rastrearon los DTC con biosensores codificados genéticamente para ver qué células estaban expuestas a poco oxígeno, qué células estaban inactivas y cómo reaccionaron a la terapia
"Este enfoque y las innovaciones de biosensor de hipoxia y tecnología de nano y imagen desarrolladas por el Instituto Politécnico SUNY y el Programa de Imagen Integrada de Einstein permitieron vincular los microambientes de tumores primarios con el destino de los DTC de una manera que nunca antes se había intentado y con una resolución de célula únicapermitiendo pruebas definitivas de mecanismo ", dijo el investigador principal corresponsal del estudio John Condeelis, PhD, profesor y copresidente de Anatomía y Biología Estructural y codirector del Programa de Imágenes Integradas en el Colegio de Medicina Albert Einstein.
Los investigadores descubrieron que los DTC de las regiones hipóxicas aún podían convertirse en metástasis y eran más propensos a entrar en estado latente en comparación con las células de los altos niveles de oxígeno en los tumores primarios. Por lo tanto, los investigadores descubrieron que las regiones hipóxicas del tumor podrían propagarse no solo rápidamente,creciendo DTC pero también enviando una gran cantidad de ellos a un "modo de sueño" mediante el cual se crean células más eficientes para evadir la quimioterapia.
"Esta investigación es un paso importante para explorar más la biología de estas células inactivas y diseñar terapias que aborden específicamente esta biología", explicó el Dr. Aguirre-Ghiso.
Este estudio reveló que el bajo nivel de oxígeno encontrado en muchos tumores puede ser un indicador de mal pronóstico no solo porque activa características más agresivas en las células tumorales sino también porque puede permitir que numerosas células cancerosas latentes evadan la quimioterapia. El hecho de que los investigadores encontraron genes enel tumor primario que se corrigió con el comportamiento latente y resistente a la quimioterapia de las células cancerosas en órganos distantes sugiere que una prueba de marcador podría predecir qué pacientes podrían ser más propensos a portar más células cancerosas inactivas resistentes a los medicamentos.
"La recurrencia del cáncer después del tratamiento inicial sigue siendo un problema crítico no resuelto para demasiados pacientes", dijo William Oh, MD, Jefe, División de Hematología y Oncología Médica, y Profesor de Terapéutica Clínica del Cáncer en el Instituto de Cáncer Tisch, Icahn School ofMedicina en Mount Sinai. "Esta investigación altamente innovadora proporciona un camino novedoso para atacar las células cancerosas latentes que pueden estar 'escondiéndose' de nuestras terapias disponibles y que pueden necesitar medicamentos adicionales para erradicarlas y mejorar las tasas de curación.
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Materiales proporcionado por Sistema de salud del Monte Sinaí . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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