¿Cómo es que las células cancerígenas sobreviven y llegan a órganos lejanos durante la metástasis?
Durante la metástasis, es decir, la extensión de un tumor a otra parte del cuerpo, las células cancerígenas se ven obligadas a atravesar espacios intersticiales (espacio entre células) sumamente angostos, inclusive más pequeños que ¼ de su tamaño. ¿Cómo logran esto? ¿Las células sufren algún daño en el proceso? Precisamente, estas preguntas fueron estudiadas en dos artículos publicados conjuntamente en la revista científica Science, en el 2016.
Ambos grupos cayeron en la cuenta de dos cosas muy particulares: 1) efectivamente, la membrana que protege el núcleo de la célula puede romperse, liberando y dañando una fracción del ADN (algo catastrófico y potencialmente mortal para una célula) y 2) si bien hay enzimas capaces de reparar el daño en el ADN, además existe un complejo de moléculas llamado ESCRT III, que permite sellar cualquier ruptura producida en la membrana nuclear en cuestión de minutos. Para poder observar lo que está ocurriendo dentro de la célula, los investigadores modificaron genéticamente las células para colocar proteínas fluorescentes (conocidas como Green o Red Fluorescent Protein) dentro del núcleo. Al emitir fluorescencia, estas proteínas ayudan a determinar si se está dando o no la ruptura, y consecuente liberación del contenido nuclear.
Ref. Denais CM et al, 2016.
Como se ve en la imagen superior, al atravesar por espacios muy reducidos, las proteínas fluorescentes que estaban concentradas en el núcleo, escapaban al citoplasma, sin embargo, luego de algunos minutos, el núcleo volvía a cerrarse con ayuda del complejo ESCRT III. Un evento extraordinario y magnífico de observar.
Al aplicar el mismo experimento con células del sistema inmune, se encontró que, efectivamente, estas también podían reparar su membrana nuclear luego de atravesar por espacios igualmente estrechos. Esto es igual de importante ya que son estas células las que van a ir detrás de las células cancerígenas con el objetivo de erradicarlas, por lo que tener el mismo mecanismo de reparación les es muy útil.
Si bien, el desarrollo de drogas que inhiban este proceso podría beneficiarnos al limitar la propagación de las células cancerígenas y por otro lado perjudicarnos al limitar el alcance de las células de nuestro sistema inmune, se continua trabajando en un enfoque más específico que permita detener a tumores muy agresivos y permita empujar la balanza a un beneficio mayor u absoluto para la lucha contra el cáncer.
En el siguiente video compartido por la revista Science, pueden observar cómo las células atraviesan estos obstáculos y logran estas hazañas.
Video: https://youtu.be/-lg91eM8c7U
Referencias:
http://www.sciencemag.org/news/2016/03/cells-can-do-twist-sometimes-their-nuclei-burst
Denais CM et al. Nuclear envelope rupture and repair during cancer cell migration. Science. 2016 Apr 15; 352(6283): 353–358.
Raab M. ESCRT III repairs nuclear envelope ruptures during cell migration to limit DNA damage and cell death. Science. 2016 Apr 15;352(6283):359-62.