La metástasis es la principal causa de muerte en cáncer, y los tratamientos actuales contra ella son ineficaces. Pero una nueva investigación puede haber encontrado una manera de retardar, e incluso detener, la propagación de las células cancerosas.
La metástasis es el proceso por el cual el cáncer se propaga por todo el cuerpo. Durante este proceso, las células cancerosas pueden invadir el tejido sano cercano, penetrar en las paredes de los ganglios linfáticos o entrar en los vasos sanguíneos circundantes.
Pero una nueva investigación puede haber encontrado una manera de controlar las metástasis mediante la inhibición de la migración de las células cancerosas. Detener las células desde la migración es clave para detener la metástasis.
Lo que permite que las células cancerosas migren es un conjunto de protrusiones que les ayudan a moverse. El equipo de investigadores – dirigidos por Mostafa El-Sayed, Julius Brown y Regents profesor de Química y Bioquímica en Georgia Tech’s School en Atlanta, GA – logró cortar con éxito estas protrusiones utilizando una técnica especial.
Los hallazgos fueron publicados en la revista PNAS.
Las protrusiones largas y delgadas que ayudan a las células cancerosas a moverse se llaman filopodia. Son una extensión de un conjunto de «como una hoja amplia» en las fibras llamadas lamellipodia, que se pueden encontrar alrededor de los bordes de la célula.
El sufijo «podia» (o «podium», singular) proviene de la lengua griega y significa «algo parecido a un pie».
Esencialmente, la lamellipodia y la filopodia son diminutas «piernas» que ayudan a las células sanas a moverse dentro del tejido. Pero en las células cancerosas, tanto la lamellipodia como la filopodia se producen en exceso.
Los investigadores usaron los llamados «nanorods», hechos de nanopartículas de oro, para obstruir estas piernas minúsculas.
Con la ayuda de la nanotecnología, los científicos son capaces de reducir el tamaño de ciertos materiales a una nanoescala – con «nano» que significa la billonésima parte de un metro – en que punto estos materiales comienzan a mostrar nuevas propiedades químicas y físicas.
El Prof. El-Sayed y sus colegas presentaron los nanorods localmente. Los nanorods fueron cubiertos con un revestimiento de moléculas, llamadas péptidos RGD, que los hicieron adherirse a un tipo específico de proteína llamada integrina.
«Los nanorods dirigidos ataron la integrina y bloquearon sus funciones, así que no podrían seguir guiando el citoesqueleto para sobreproducir la lamellipodia y la filopodia,» explica el co-autor Yan Tang, ayudante postdoctoral en biología computacional.
Un citoesqueleto es la estructura de soporte de una célula, responsable de darle una forma. También tiene funciones adicionales, siendo una de ellas formar las protuberancias filopodia.
Los experimentos revelaron que la simple unión de los nanorods a la integrina retardó la migración de las células cancerosas.
Es importante destacar que este método evitó las células sanas, lo que podría hacer esta terapia drásticamente menos perjudicial para los pacientes que se someten a tratamiento de quimioterapia tóxicos.
«Hay ciertas integrinas específicas que se sobreproducen en células cancerosas», explica Moustafa Ali, uno de los primeros autores del estudio. «Y no las encuentras en células sanas».
En la segunda etapa del experimento, el Prof. El-Sayed y el equipo calentaron las nanopartículas de oro con un láser de luz infrarroja cercana. Esto efectivamente detuvo la migración de las células malignas.
«La luz no fue absorbida por las células, pero los nanorods de oro lo absorbieron, y como resultado, se calentaron y parcialmente derritieron las células cancerosas con las que están conectadas, mutilando la lamellipodia y filopodia», explicó Moustafa Ali.
En este experimento, no todas las células cancerosas fueron asesinadas, ya que esto habría impedido a los investigadores de examinar con éxito si las células dejaron de migrar. Sin embargo, los investigadores dicen que el método podría ser ajustado para matar las células malignas.
El Prof. El-Sayed y sus colegas han realizado previamente experimentos similares en ratones, en los que aplicaron el mismo método. La investigación anterior no encontró toxicidad del oro hasta 15 meses después del tratamiento.
Los investigadores esperan pronto poder tratar «cánceres de cabeza, cuello, mama y piel con inyecciones directas locales de nanorod combinadas con el láser de infrarrojo cercano de bajo consumo».
El láser podría alcanzar los nanorods de oro a 4 a 5 centímetros de profundidad dentro del tejido, y los tumores más profundos podrían ser tratados con inyecciones más profundas de nanorods, dicen los autores.
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