Un equipo internacional encabezado por el doctor Javier Redondo, investigador del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha demostrado que las células leucémicas conservan una “huella” tras atravesar los tejidos que termina alterando su núcleo y sus funciones celulares.
Este estudio experimental, publicado en la revista “Cell Reports Physical Science”, detalla que, cuando estas células crecen durante varios días en un entorno tridimensional extremadamente denso, similar al que encuentran en los tejidos humanos, mantienen después deformaciones persistentes en su núcleo, así como modificaciones en el empaquetamiento del ADN.
Según explica el CSIC, los cambios observados se mantienen incluso una vez que las células se extraen del entorno sometido a presión física en el que se han desarrollado, lo que apunta a la existencia de una “memoria mecánica” con posible repercusión en la progresión tumoral.
El objetivo de la investigación, realizada junto con la Universidad Complutense de Madrid (UCM), el Hospital Universitario 12 de Octubre de Madrid y varios centros del Reino Unido, era desentrañar qué sucede dentro de una célula cancerosa cuando soporta la intensa compresión que ejercen los tejidos durante la migración tumoral.
Para ello, los científicos hicieron crecer células de leucemia en un gel de colágeno muy denso durante 10 días. Solo una fracción de ellas fue capaz de sobrevivir a esas condiciones de “confinamiento” y, al liberarlas, se comprobó que las supervivientes conservaban cambios profundos y duraderos incluso mucho tiempo después de regresar a un entorno convencional, por lo que fueron denominadas TR.
Estas células presentaban un núcleo de mayor tamaño y con pliegues anómalos, en contraste con el contorno liso observado en las que no habían sido sometidas al “confinamiento”. Asimismo, mostraban una distribución distinta de la proteína lamina B1 y una cromatina menos compacta. Esta reorganización repercutía en la actividad del ADN, de modo que las células TR exhibían niveles más elevados de transcripción y un patrón de expresión génica distinto, con centenares de genes alterados respecto a las células control.
Una memoria mecánica con efectos funcionales
Los especialistas comprobaron también que esta “memoria mecánica” tenía consecuencias funcionales: las células TR acumulaban más lesiones espontáneas y continuas en el ADN y reaccionaban peor frente a agentes que inducen roturas en la doble hélice. Esa fragilidad incrementaba, a su vez, su sensibilidad frente a varios fármacos quimioterápicos.
Sin embargo, el CSIC matiza que, al estudiar su capacidad de invasión, se detectó un efecto opuesto. En ratones inmunodeficientes, empleados para analizar la llegada de las células a órganos concretos, las TR mostraron menor capacidad para colonizar la médula ósea, el bazo y el hígado que las células consideradas normales.
En conjunto, los expertos señalan que este trabajo apunta a que las fuertes presiones físicas que soportan las células tumorales mientras avanzan a través de los tejidos pueden seleccionar poblaciones celulares con propiedades nuevas y estables. Esta adaptación contribuiría a la heterogeneidad tumoral, un rasgo que dificulta tanto la evolución del cáncer como la eficacia de los tratamientos.
En resumen, los resultados ponen de relieve la necesidad de tener en cuenta el entorno tridimensional en el estudio de la biología del cáncer y en el diseño de nuevas estrategias terapéuticas. Además, abren la puerta a investigar si este tipo de adaptaciones se produce también en otras células tumorales y no tumorales, con el fin de identificar los mecanismos responsables de la persistencia de la memoria mecánica.