El mayor atlas del cáncer acerca nuevos tratamientos contra tumores incurables
Mapas tridimensionales célula a célula del cáncer de páncreas, mama, colon u ovario abren una nueva comprensión del origen y evolución de la enfermedad
Una de cada dos personas vivas desarrollará cáncer a lo largo de su vida. En ninguno de los casos los médicos podrán saber por qué, quizás hace 15 años o más, una célula sana se transformó en un precáncer; ni cuándo esa misma célula se hizo maligna y acabó desencadenando el tumor. Este nivel de detalle casi de ciencia-ficción puede hacerse realidad gracias a los nuevos atlas tridimensionales del cáncer, que describen célula a célula el interior de los tumores, el tejido que los rodea, y el sistema inmune que intenta eliminarlos. Es una nueva dimensión para comprender cómo funciona esta compleja enfermedad y buscar nuevas formas de curarla.
Este miércoles se publican los atlas tridimensionales de algunos de los cánceres más letales: páncreas, mama con metástasis, colon, riñón, útero y vías biliares. Es una hazaña científica que ha llevado años de trabajo y que analiza muestras de más de 2.000 pacientes. Los resultados son parte del Atlas de Tumores Humanos, un proyecto internacional liderado por Estados Unidos que quiere cartografiar todos los tipos de tumor conocidos, y que forma parte del megaproyecto Cáncer Moonshot, la nueva carrera espacial para reducir a la mitad las muertes por cáncer.
Los nuevos atlas ofrecen la primera visualización del cáncer en tres dimensiones. También aportan la descripción más detallada hasta la fecha no solo de cómo es, dónde está y qué hace cada célula de un cáncer, sino cómo se comunican entre sí, y cómo se relacionan con el llamado microambiente tumoral: el tejido circundante que en muchas ocasiones actúa como una muralla para el sistema inmune y los tratamientos oncológicos. Es la actual frontera de la investigación en este campo. Los resultados aparecen en una colección de 12 estudios en Nature y otras revistas del mismo grupo editorial.
“Estos estudios abren una nueva era en la investigación del cáncer y tienen el potencial de transformar nuestra comprensión de la enfermedad y sus futuros tratamientos”, explica la genetista Li Ding, profesora de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis (Estados Unidos), y coautora de uno de los principales trabajos. Por primera vez, se puede estudiar la evolución del cáncer en el tiempo y el espacio a diferentes niveles de detalle, desde la actividad de los genes y otras moléculas dentro de las células, a cómo estas se organizan a nivel macroscópico dentro de los órganos. Con esta nueva remesa de datos publicada hoy, la mayor hasta la fecha, ya hay 14 atlas de 21 tipos de tumor distintos
Todas las personas descendemos de una sola célula que se va multiplicando hasta crear un organismo completo, hecho de unos 30 billones de células. Hasta hace poco se pensaba que también un tumor, por grande que sea, tiene su origen en una sola célula maligna. Otro de los trabajos publicados hoy demuestra que no es siempre así. Dentro de un tumor puede haber varias células diferentes que han iniciado el cáncer, cada una con su perfil genético y su agresividad. Esto puede explicar por qué los tratamientos son capaces de eliminar parte de un tumor, pero no erradicar por completo un cáncer. Los estudios han analizado cómo responden las diferentes partes de un tumor a los tratamientos y qué sucede cuando consigue invadir otros órganos y causar metástasis, la culpable del 90% de todas las muertes por cáncer.
“El comportamiento de un tumor no solo depende de su genética”, explica a este diario Ken Lau, biólogo de la Universidad Vanderbilt y coautor de otro de los trabajos publicados hoy. “Lo mismo sucede con las personas, no somos solo nuestra genética, sino también nuestras experiencias y con quiénes nos relacionamos; nuestro ambiente. Esto es lo que estamos viendo ahora gracias a estos atlas”, detalla.
La esperanza es que estas nuevas técnicas de análisis ayuden a entender por qué un cáncer en estado inicial se expande sin control y acaba con la vida del paciente en apenas un año, mientras otro más avanzado acaba curándose. Hasta la llegada de la tecnología de análisis célula a célula en 2013, el cáncer se estudiaba en bruto: machacando células y analizando el ADN, ARN y proteínas presentes en esta sopa, que podía contener no solo células malignas, sino también otras de tejido circundante e inmunitarias. Esto impedía tener una visión espacial y tridimensional de cómo es un tumor vivo dentro de un órgano.
El trabajo de Lau se centra en lesiones precancerosas: grupos de células que colaboran entre sí y que pueden acabar generando un tumor. Una de las aplicaciones lógicas de estas nuevas técnicas es entender por qué en los países desarrollados algunos tumores digestivos, incluidos los de colon, se diagnostican en gente cada vez más joven. “Hay estudios epidemiológicos que apuntan al consumo de antibióticos y a la dieta, pero no sabemos cómo esos factores se integran a nivel celular. La posibilidad de estudiar los cambios entre una célula sana y otra precancerosa podría ayudarnos a entender qué está pasando, e incluso a diseñar estrategias de prevención en la población general”, detalla.
Otro de los trabajos se centra en el cáncer de mama metastásico, una fase incurable de la enfermedad que ha sido menos estudiada por la dificultad de obtener y manejar muestras de pacientes, explica a este diario Aviv Regev, vicepresidenta de la farmacéutica Genentech y pionera de los atlas celulares del cuerpo humano. “Cada uno de estos atlas nos permite bucear en un tipo de tumor y relacionar la evolución del paciente con los cambios en el ecosistema celular del cáncer y su microambiente”, detalla la bioinformática. Para Regev, los datos publicados son un material “fantástico” para la inteligencia artificial. “Por ejemplo”, detalla, “podemos entrenar algoritmos para crear perfiles personales de un paciente y visualizar su tumor en tres dimensiones a partir de una biopsia”.
Los nuevos atlas constatan que el cáncer es mucho más complejo de lo que se pensaba. Ya no es solo que cada tumor de cada persona sea único, sino que en su interior también hay distintas estructuras celulares que condicionan su respuesta a los tratamientos.
“El nivel de detalle de estos estudios no tiene precedentes, parece un milagro”, reconoce Fernando Peláez, director de biotecnología del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas. Una de las aportaciones claves de estos estudios, explica el científico, es el conocimiento del microambiente tumoral. Hasta ahora se sospechaba que el tejido que rodea a los tumores “no es inerte”; a veces contribuye a la destrucción del cáncer con señales antitumorales y otras hace justo lo contrario, promoviendo el crecimiento del tumor y desactivando las células del sistema inmune. “La belleza de estos atlas”, razona Peláez, es “el nivel de detalle que aportan sobre este punto y el gran número de muestras que abarca”. El biólogo molecular cree que es “perfectamente plausible” que en el futuro estas técnicas de análisis se usen en entornos médicos, al igual que actualmente se hacen análisis rutinarios de genes o genomas completos de pacientes.
Eduard Batlle, jefe del laboratorio de cáncer de colon del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona, resalta: “Esta nueva capa de información nos dice qué células están resistiendo a los tratamientos y qué células generan la metástasis en otros órganos”. “Gracias a estos atlas podemos identificar nuevos nodos de comunicación entre células que podrían cortarse con fármacos. La otra aplicación futura sería identificar a los pacientes que tienen más riesgo de que sus lesiones precancerosas se transformen en tumores y desarrollar terapias preventivas”. El bioquímico cree que esta “es la siguiente frontera en la investigación del cáncer”.
