Una población de células, responsables del comienzo del cáncer colorrectal

El cáncer colorrectal es uno de los cánceres más frecuentes en España, tanto en hombres como en mujeres, con 40.000 casos diagnosticados en 2021, según la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC). A pesar de las investigaciones realizadas hasta ahora en relación con nuevos tratamientos, la tasa de mortalidad sigue siendo muy elevada, representando la segunda causa de muerte por cáncer.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha identificado un tipo de células que se encuentran en el intestino. Estas células están caracterizadas por un elevado metabolismo de la glucosa, que se comportan como células madre y serían responsables del origen y diseminación del cáncer colorrectal. El estudio ha sido dirigido por el investigador Beatriz Galindo y director del Laboratorio de Dinámica Metabólica del Cáncer de la UB (Universidad de Barcelona), Carlos Sebastián Muñoz.

Los resultados del estudio, publicados en la revista Nature Communications, abren un nuevo camino de investigación para el diseño de una nueva generación de dianas terapéuticas más efectivas contra este tipo de tumores, basadas en el bloqueo de la reprogramación metabólica de estas células. El estudio, codirigido por Sebastián y el profesor Raul Mostoslavsky del Massachusetts General Hospital Cancer Center, ha contado con la participación de prestigiosos investigadores del Candiolo Cancer Institute-FPO (Turín, Italia) y de varios hospitales y departamentos de la Universidad de Harvard.

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"Un elevado metabolismo de glucosa, responsables del origen del cáncer colorrectal"

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“En estudios anteriores nosotros ya demostramos que el metabolismo de la glucosa juega un papel clave en la iniciación de tumores intestinales en modelos murinos de cáncer colorrectal. Ahora, en este nuevo estudio hemos descubierto que en estos tumores existe una población de células que se caracterizan por tener un elevado metabolismo de la glucosa y que se comportan como células madre, es decir, son pluripotentes y tienen la capacidad de iniciar un tumor”, explica Sebastián, afiliado al Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona (UB).

Las células glucolíticas poseen actividad de célula madre intestinal

Estos resultados afirman que los tumores intestinales son metabólicamente heterogéneos y sugieren que existiría una jerarquía donde una pequeña población de células altamente glucolíticas serían las responsables de la iniciación y diseminación tumoral.

“Para poder analizar esta heterogeneidad, desarrollamos un novedoso sistema que, combinado con organoides intestinales (cultivos 3D que imitan la composición celular del intestino), nos ha permitido visualizar, rastrear y caracterizar células con diferentes propiedades metabólicas en el epitelio intestinal y en tumores a nivel de célula sencilla. La caracterización de las células glucolíticas nos ha llevado a descubrir que poseen actividad de célula madre intestinal y que este tipo celular también está presente en tumores intestinales”, afirma el investigador.

Una de las principales características de las células tumorales es la capacidad de modificar su metabolismo para crecer, sobrevivir i proliferar, lo que está estrechamente ligado a la progresión tumoral, la metástasis y la resistencia terapéutica.

Modelos de ratón, primer escalón hacia el diseño de nuevas terapias

En los últimos años, la comunidad científica ha creído estas alteraciones metabólicas como algunas adaptaciones dirigidas a proporcionar la energía y macromoléculas necesarias para la proliferación celular. “Sin embargo, nuestros estudios demuestran que esta reprogramación metabólica se produce en estadios muy tempranos del proceso tumoral y es una característica intrínseca asociada a un determinado tipo celular”, revela el científico.

Otra de las conclusiones importantes del estudio es la constatación de que estas células glucolíticas no proliferan, lo que sugiere que esta reprogramación metabólica no está asociada a la producción de biomasa y proliferación celular. De hecho, los investigadores han observado que estas características metabólicas "son necesarias para proteger a estas células contra el estrés oxidativo y mantener su potencial de célula madre”.

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"La reprogramación metabólica se produce en estadios muy tempranos del proceso tumoral"

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“Aunque estos estudios han sido realizados con modelos de cáncer de colon en ratones y, por tanto, hay que ser prudentes en trasladarlos a la enfermedad humana, los resultados podrían ser útiles en un futuro a la hora de diseñar nuevas terapias más efectivas para este tipo de cáncer. En este sentido, nuestro laboratorio sigue trabajando en esta línea con muestras derivadas de pacientes con cáncer de colon con el fin de poder aplicarles nuestros hallazgos”, destaca el investigador.