Investigadores de la Universidad de Texas en Dallas han ideado una nueva técnica para aislar células agresivas que se cree forman la raíz de muchos cánceres metastatizados difíciles de tratar, un paso importante hacia el desarrollo de nuevos medicamentos que podrían atacar estas células.
"Nuestro laboratorio está interesado en encontrar formas de prevenir la recurrencia del cáncer", dijo el Dr. Jiyong Lee, profesor asistente en el Departamento de Química y Bioquímica de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de UT Dallas. "El problema es, no todolas células cancerosas son iguales.
"Hay una pequeña población de células cancerosas que es mucho más agresiva que otras: las células madre cancerosas", dijo Lee. "Estas dan lugar a tumores secundarios, incluso después de que el tumor primario se haya tratado con éxito. Las células son notoriamentedifícil de encontrar, y mucho menos de erradicar ".
Lee y sus colegas utilizaron un proceso de dos pasos para clasificar una biblioteca de 40.000 compuestos químicos, buscando cualquiera que se uniera selectivamente a las células madre del cáncer de mama, aislándolas de las células estándar del cáncer de mama.
El proceso de selección identificó cinco compuestos, llamados ligandos, que se unen específicamente a las células madre del cáncer, y los investigadores seleccionaron uno de ellos para un estudio más detallado. Los resultados se publicaron en línea recientemente en Química - Una revista europea .
Si bien se han utilizado métodos similares para separar las células cancerosas de las células sanas normales, Lee dijo que los resultados marcan la primera demostración de una técnica que separa las células madre cancerosas de otras células cancerosas.
"Hemos abordado este problema de una manera novedosa y, por primera vez, hemos aislado un ligando que se une específicamente a las células madre cancerosas", dijo.
Cómo reaparece el cáncer
Las células madre se encuentran en varios tejidos del cuerpo y, a diferencia de las células normales, que tienen una vida útil limitada, pueden dividirse y renovarse durante largos períodos de tiempo. Tampoco están especializadas, lo que significa que cuando una de ellas se divide, el resultadolas células pueden transformarse en otro tipo de células. Por ejemplo, las células madre de la médula ósea pueden convertirse en huesos, grasas o células sanguíneas.
De manera similar, también se cree que las células madre cancerosas, que se cree que residen en el corazón de los tumores y estimulan su crecimiento, no están especializadas y pueden renovarse por sí mismas hasta que se transforman en nuevas células cancerosas. Los tratamientos más efectivos para los tumores primarios dejancélulas madre cancerosas ilesas. Incluso si un tumor primario se trata con éxito, las células madre cancerosas pueden viajar desapercibidas por el sistema inmunológico a través del torrente sanguíneo para sembrar nuevos tumores en otros lugares, un proceso llamado metástasis.
Estos tumores secundarios pueden aparecer años después y, a menudo, son más agresivos y más difíciles de tratar.
Desafíos de atacar las células madre cancerosas
Muchos investigadores, incluido Lee, creen que matar las células madre cancerosas en un tumor primario debería eliminarlo eliminando su fuente renovable de células cancerosas, al mismo tiempo que previene la génesis de nuevos cánceres. Actualmente no existen medicamentos clínicamente probados dirigidos a las células madre cancerosas, él dijo.
El desafío: tienes que encontrar células madre cancerosas antes de poder matarlas.
"La investigación en este campo ha sido difícil porque ha sido difícil dirigirse específicamente a las células madre cancerosas", dijo Lee. "Hay métodos limitados incluso para detectar estas células".
Los experimentos
Utilizando los datos disponibles sobre los factores físicos que diferencian las células madre cancerosas, el grupo de Lee incubó una mezcla de células madre cancerosas de mama y células cancerosas no madre junto con 40.000 pequeñas perlas de plástico, cada una recubierta con varias copias de un ligando.
Después de dos exámenes de detección, Lee identificó un ligando particular que creía que estaba unido solo a las células madre cancerosas y lo usó para separarlas de las células cancerosas no madre. Para confirmar esto, inyectó cada conjunto de células en ratones y monitoreó a los animalespara el crecimiento tumoral.
"En el grupo de células madre cancerosas, obtuvimos un crecimiento tumoral rápido y un tamaño de tumor más grande que el que vimos en el grupo de células cancerosas normales", dijo Lee. "También vimos aún más actividad de células madre cancerosas, lo que ayuda a explicar por qué estos tumoresfueron más agresivos.
"También fue emocionante que no vimos ningún crecimiento tumoral en el grupo que recibió las células cancerosas de las que se extrajeron las células madre cancerosas. Estos datos respaldan la idea de que si eliminas las células madre cancerosas, obtienes un tumordegeneración."
Posibles aplicaciones
Lee prevé que los ligandos que identificó se utilizarán de múltiples maneras, incluidas terapéuticas, diagnósticos e imágenes.
"La versión más simple de un tratamiento sería unir un agente tóxico al ligando, que luego se uniría selectivamente a las células madre cancerosas y las mataría", dijo Lee. "También sería beneficioso adaptar estos ligandos en agentes de imagen, queiluminaría las células madre cancerosas en un paciente y ayudaría a determinar las mejores opciones de tratamiento.
"Sin embargo, la aplicación más inmediata probablemente será usar nuestra técnica para aislar células madre cancerosas para su estudio adicional en el laboratorio, así como una herramienta de desarrollo de fármacos".
Otros autores del estudio de UT Dallas son: Dr. Luxi Chen, investigador asociado postdoctoral; Chao Long, estudiante de doctorado en química y bioquímica; y Kha Andy Minh Tran BS'16, ex miembro del laboratorio de Lee.
La investigación fue apoyada por una subvención de Alto Impacto / Alto Riesgo del Instituto de Investigación y Prevención del Cáncer de Texas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Dallas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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