Las células cancerosas aprovechan la competencia celular para sobrevivir y propagarse

Newswise: las células vivas compiten e intentan adaptarse al entorno local. Las células que no pueden hacer esto finalmente son eliminadas. Esta competencia celular es crucial porque las células epiteliales normales circundantes la utilizan para identificar y eliminar células cancerosas mutantes. Los estudios han informado que cuando los mutantes activadores de las proteínas «Ras» se expresan en células epiteliales de mamíferos, son empujados hacia la luz, excretados con otros desechos corporales y eliminados mediante competencia. Se ha informado que las células epiteliales que contienen mutantes Ras se eliminan de esta manera en varios órganos, incluidos el intestino delgado, el estómago, el páncreas y los pulmones. Esto sugiere que la competencia celular es un sistema de defensa innato orquestado por las células epiteliales para prevenir la acumulación de células cancerosas producidas accidentalmente y así suprimir la formación de cáncer.

Normalmente, las mutaciones en múltiples genes se acumulan gradualmente a medida que las células normales se vuelven cancerosas. Sin embargo, no está claro cómo este proceso afecta la competencia celular. Por ejemplo, el cáncer colorrectal humano se desarrolla cuando poliposis coli adenomatosa (APC) se vuelve disfuncional y activa la «señalización Wnt», seguida de la activación de la señalización Ras.

En un estudio reciente, un equipo de investigadores japoneses, dirigido por el profesor asociado Shunsuke Kon del Departamento de Biología del Cáncer del Instituto de Investigación e Innovación Biomédica de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS), examinó los efectos de la acumulación de mutaciones genéticas en etapas. sobre la competencia celular y estudió el papel de la competencia celular en el proceso de formación del cáncer. Su estudio fue Publicado en Comunicaciones naturales 3 de noviembre de 2023 con el Sr. Kazuki Nakai, estudiante de doctorado de tercer año en la Escuela de Graduados en Ciencias de la Vida de TUS, como autor principal.

Los resultados del estudio mostraron que cuando se activaban las señales Wnt en las células epiteliales, se alteraba la función de competencia celular. Activado ras Las células epiteliales mutantes, que normalmente se vertirían en la luz, se infiltraron de forma difusa en los tejidos para formar tumores cancerosos altamente invasivos.

Como explica el autor principal, el Dr. Kon: “Descubrimos que en los tejidos epiteliales donde las señales Wnt y Ras, que ocurren comúnmente en el cáncer colorrectal humano, se activan paso a paso, la función de competencia celular se ve afectada. Se ha revelado que se favorece la producción de células cancerosas que se infiltran de forma difusa en el intersticio..”

Además, el equipo de investigación identificó una mayor expresión de metaloproteinasa de matriz 21 (MMP21) como uno de los mecanismos subyacentes a la producción de células cancerosas difusamente invasivas en el cáncer colorrectal temprano debido a una competencia celular anormal. Se ha demostrado que esto es causado directamente por la activación de señales del factor nuclear kappa B (NF-κB) a través del sistema inmunológico innato. El bloqueo de la señalización de NF-κB restauró el aclaramiento luminal de las células epiteliales mutantes de Ras. Estos hallazgos plantean preguntas intrigantes, como «¿Cómo detectan las células transformadas el contenido celular que conduce a la vía NF-B-MMP21?» y «¿Cómo reconocen las células circundantes las células transformadas y las preparan para la extrusión celular?» Sin duda será necesario abordar estas cuestiones en el futuro.

Los resultados de esta investigación muestran que las células cancerosas con mutaciones genéticas acumuladas secuencialmente modifican la función de competencia celular y la utilizan para potenciar su propia capacidad invasiva. En lugar de pasar a la luz, se infiltran en los tejidos y producen células cancerosas de alto grado. Aunque el equipo de investigación observó que la histopatología del cáncer de los ratones utilizados en este estudio se parecía al cáncer de tipo difuso en humanos, se necesitan investigaciones futuras para determinar si la vía NF-κB-MMP21 es relevante para otros cánceres. Por ejemplo, sería especialmente interesante estudiar el cáncer gástrico esquirroso, un cáncer típico de tipo difuso.

En general, estos resultados demuestran que la activación de Wnt interrumpe la competencia celular y confiere propiedades invasivas a las células transformadas para escapar de los sitios epiteliales primarios. Comprender cómo se remodela el panorama molecular para cambiar el destino de las células cancerosas con altas cargas mutacionales podría usarse con fines terapéuticos. Esto podría ser de interés para los investigadores interesados ​​en señalización wnt o la investigación del cáncer, como las del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer en el MIT y Investigación del cáncer en el Reino Unidoque trabajan por objetivos comunes.

El Dr. Kon concluye diciendo: “Este estudio destaca aún más la perspectiva de que la competencia celular limita el orden de aparición de las mutaciones durante el desarrollo del tumor, destacando un vínculo entre la competencia celular y la carcinogénesis. Esperamos que esto allane el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer desde la perspectiva de la competencia y la infiltración celular en beneficio de nuestra sociedad.»

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Referencia

YO: https://doi.org/10.1038/s41467-023-42774-6

Acerca de la Universidad de Ciencias de Tokio

La Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) es una universidad muy conocida y respetada y la universidad privada de investigación centrada en la ciencia más grande de Japón, con cuatro campus en el centro de Tokio y sus suburbios y en Hokkaido. Fundada en 1881, la universidad ha contribuido continuamente al desarrollo científico de Japón inculcando el amor por la ciencia entre investigadores, técnicos y educadores.

Con la misión de “Crear ciencia y tecnología para el desarrollo armonioso de la naturaleza, los seres humanos y la sociedad”, TUS ha llevado a cabo una amplia gama de investigaciones desde ciencias básicas hasta ciencias aplicadas. TUS ha adoptado un enfoque multidisciplinario de investigación y ha llevado a cabo estudios intensivos en algunas de las áreas más vitales de la actualidad. TUS es una meritocracia donde se reconoce y fomenta lo mejor de la ciencia. Es la única universidad privada en Japón que ha producido un ganador del Premio Nobel y la única universidad privada en Asia que ha producido ganadores del Premio Nobel en el campo de las ciencias naturales.

Sitio web: https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/

Acerca del Dr. Shunsuke Kon de la Universidad de Ciencias de Tokio

El Dr. Shunsuke Kon es profesor asociado junior en el Departamento de Biología del Cáncer del Instituto de Investigación de Ciencias Biomédicas. Recibió su doctorado. de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Vida de la Universidad de Tohoku en 2008. Anteriormente estuvo asociado con el Instituto de Medicina Genética de la Universidad de Hokkaido. Sus principales intereses de investigación se encuentran en el área de la biología tumoral. Tiene más de 20 publicaciones en su haber. Además, recibió el premio al Mejor Artículo del Año.