Revelan un mecanismo que determina la capacidad del cáncer para adaptarse y sobrevivir a los tratamientos

Las células cancerosas muestran una notable resiliencia al estrés citotóxico, adaptándose a menudo mediante cambios transcripcionales vinculados a alteraciones en la estructura de la cromatina, un grupo de macromoléculas que incluye ADN, ARN y proteínas, determina qué genes se suprimen o se expresan. En varios tipos de cáncer, estas adaptaciones implican modificaciones epigenéticas y la reestructuración de dominios de asociación topológica.  No obstante, el mecanismo de la cromatina que facilita dicha adaptabilidad en diferentes tipos de cáncer siguen siendo poco conocido.

De ahí la importancia de estudios como el llevado a cabo por la Universidad de Nortwestern en Chicago (EEUU) con el que se ha logrado una estrategia pionera para impedir que las células cancerosas evolucionen para resistir el tratamiento, lo cual facilita el tratamiento de la enfermedad con los fármacos existentes.

Publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', el estudio introduce un marco biofísico que vincula la estructura de la cromatina con la resistencia a la terapia, abordando así una brecha crucial en cuanto a la comprensión del comportamiento de las células cancerosas.

"Las células cancerosas son excelentes adaptadoras", según el prof. Vadim Backman , de Northwestern Engineering, responsable del estudio. "Pueden adaptarse a casi cualquier situación. Primero, aprenden a evadir el sistema inmunitario. Luego, aprenden a adaptarse a la quimioterapia, la inmunoterapia y la radioterapia. Cuando resisten estos tratamientos, viven más y adquieren mutaciones". 

Mediante una combinación de imágenes, simulaciones, modelos de sistemas y experimentos in vivo, el equipo de Backman pudo detectar que la arquitectura tridimensional de este empaque no solo controla qué genes se expresan y cómo las células responden al estrés, sino que también permite que las células codifiquen físicamente recuerdos de patrones de transcripción genética en la geometría del propio empaque.

Emplearon un modelo computacional que utiliza la física para analizar cómo el empaquetamiento de la cromatina influye en la probabilidad de supervivencia de una célula cancerosa frente a la quimioterapia. Tras aplicar el nuevo modelo a diversos tipos de células cancerosas y clases de fármacos quimioterapéuticos, el equipo detectó que podía predecir con precisión la supervivencia celular, incluso antes de comenzar el tratamiento.

Con base en estos hallazgos, sustentaron la hipótesis de que los compuestos capaces de modular los dominios de empaquetamiento, denominados Reguladores de Plasticidad Transcripcional (RPT), podrían prevenir la adaptación celular a la quimioterapia.

En definitiva, los  hallazgos subrayan el papel fundamental de la cromatina en la adaptación celular al estrés citotóxico y presentan un marco para mejorar las terapias contra los tumores, con un amplio potencial en múltiples tipos de cáncer.