viernes, 20 de julio de 2018

La base genética del cáncer


El cáncer está causado por una mutación en el ADN, es una enfermedad genética multifactorial compleja y tiene una repercusión social muy grande. El porcentaje de población que va a desarrollar un tumor es, según las estadísticas, de un tercio.

Cancer y biologia
Imagen: Público

El cáncer se da porque las células han evolucionado a lo largo de los miles y millones de años para dividirse lo mejor posible y todo lo que puedan; su evolución ha ido encaminada a la proliferación.

- Proliferación celular


Si la célula no dispone de los medios adecuados para dividirse se queda en quiescencia hasta que disponga de esos medios. En un momento dado con un salto evolutivo se vio que mediante la organización más compleja el funcionamiento se optimizaba. Algunas proliferan, otras se diferencian y, en casos extremos es necesario que la célula se sacrifique por el resto y muera por apoptosis.

+ Proliferación controlada


En nuestro organismo, las únicas células que se dividen de una forma totalmente libre son las que encontramos en el embrión; células madre pluripotentes. A lo largo de nuestra vida, cada vez mayor cantidad de células dejan de dividirse, se diferencian. Las que se dividen son un tipo de células madre que tienen un potencial limitado de división; y constituyen un reservorio si es necesario un aumento en la diferenciación de células de la sangre, por ejemplo.


+ Reprogramación celular


Existen dos formas de conseguir células madre:

. A partir de células diferenciadas se toma el núcleo y se pone en un ovocito donante.

. Cóctel de cuatro factores, inducir expresión de cuatro genes haciendo que cualquier célula adulta se haga célula madre.

En el cáncer, una célula diferenciada se convierte en una célula con capacidad ilimitada de división.

+ Célula quiescente


Se trata de una célula que no se divide. Si una célula tuviera que dividirse se activaría la proliferación y se inhibirían las señales negativas que inhibían el crecimiento. Esto se decide mediante una serie de señales extracelulares; una serie de moléculas como las hormonas y factores antiapoptóticos que activan en conjunto una cadena de señales que comienza con receptores de membrana. Las señales que inducen proliferación son mitóticas.

La apoptosis es una muerte celular dirigida y activado desde el interior de la propia célula (otro proceso de muerte se llamará necrosis). Los pasos serían la destrucción de orgánulos, fragmentación de cromosomas, formación de célula esférica y de cuerpos apoptóticos y por último fagocitosis por macrófagos.

La apoptosis está controlada por proteasas llamadas caspasas. Se expresan de una forma inactiva que es el zimógeno. Si llega una determinada señal de suicidio la proteasas se auto catalizan y auto lisan en fragmentos activos de manera que se cortan y degradan proteínas. En el cáncer se da la proliferación descontrolada; la célula se vuelve patogénica. Las señales positivas se activan de forma constitutiva (supervivencia y proliferación) y se inhiben las señales negativas /muerte o inhibición de crecimiento). No sólo se dividen de forma controlada sino que se vuelven inmunes a las condiciones del entorno; dejan de recibir señales externas.

- Biología del cáncer


Ocurre un proceso por etapas. En primer lugar, se da una hiperplasia (mayor crecimiento), luego se desorganiza (displasia) y luego se formaría el carcinoma (el cáncer crecería más y las células se vuelven invasivas, colonizan otros nichos).

Existen gran cantidad de tipos de cáncer, cada uno con unas tasas de incidencia y de supervivencia totalmente diferentes y dependientes del tipo. Mientras que la supervivencia de un cáncer colorrectal ronda el 50%, la de un cáncer de testículo o de mama ronda el 80-90%.

Primero hay que definir los tratamientos de la forma más adecuada posible y después hay que detectarlo lo antes posible (hay grandes programas para la detección precoz del cáncer de mama por ejemplo). La mayor parte de los tumores se pueden curar si se detectan a tiempo.


- Causas genéticas del cáncer


El cáncer ocurre porque fallan los sistemas de control del ciclo celular y apoptosis porque mutan genes implicados. Son conjuntos de células clonales aberrantes; las células clonadas proliferan y se acumulan demasiado. La realidad es que, aunque no lo parezca, los sistemas de control, de tipo redundante, son muy efectivos.

El cáncer es un fenómeno clonal, todo el tumor procedería casi siempre de la misma célula. Esto se puede saber siguiendo marcadores propios de la célula (epigenéticos, del cromosoma X…). Al proceder todas las células de una sola tendrán un comportamiento idéntico.

+ Células madre del cáncer


Aunque muera alguna célula del tumor, el resto pueden seguir proliferándose. No es lo mismo una célula que está en un vaso sanguíneo con muchos nutrientes que una que está alejada. Desde hace pocos años hay un cambio en el estudio de las células madre del cáncer. Esto dice que no todas las células del tumor son iguales; crecen como crecen todas las células de cualquier órgano de nuestro cuerpo.

Hay algunas que se encargan de la división ilimitada y el resto no tienen la capacidad de hacer metástasis ni se dividen, se encargan de diferenciarse. Esto es muy importante en el tratamiento, que ha de ir dirigido a matar las células madres del cáncer para obtener masas celulares grandes que no van a poder seguir dividiéndose.

Tradicionalmente se ha supuesto que el cáncer se origina a partir de un grupo de células o menos similares entre si que proliferan descontroladamente. Las ultimas investigaciones indican que en muchos, si no todos, los tumores hay un grupo especializado de células encargado de su proliferación: las células madre del cáncer. Son células madres que se han vuelto tumorales o bien células tumorales que, al desdiferenciarse, se han vuelto células madre.

Cuanto mayor edad, mayor es la probabilidad de sufrir cáncer por ir acumulando mutaciones. En el cáncer no existe una sola mutación causal, sería una acumulación (en países menos desarrollados la esperanza de vida es menor) que incluso unas personas obtienen antes que otras.

El cáncer es un proceso secuencial. Así, la célula tiene que ser capaz de activar el crecimiento, evadir la apoptosis, replicar los telómeros, replicarse de manera ilimitada, sufrir estrés replicativo y mitótico, inestabilidad genómica, cambiar el metabolismo, evadir el sistema inmune, crear nueva vascularización, etc.

Se tienen que dar todos estos procesos, por lo que en general se requieren algunas mutaciones (cuyo orden no es importante) en mucho tiempo. En cada tumor hay unos requerimientos concretos en el tipo, orden y cantidad de mutaciones.

Hoy día, cada tumor se considera una enfermedad diferente (causa diferente); aunque los tumores se pueden clasificar en distintos tipos (triple negativo sería el más grande, por ejemplo). Para cada estadio hacen falta distintos procesos; no hay relación directa porque hay demasiados genes que acompañan a las etapas.

En familias aparece de forma agrupada un tumor, porque hay mutaciones que se heredan y aumentan la susceptibilidad. La mayoría de mutaciones son somáticas pero también las hay heredables.

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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, Graduado en Biología por la Universidad de Málaga.