Los mensajeros del cáncer

El cáncer es una enfermedad muy compleja, en el que particípan muchísimos tipos celulares distintos, citoquinas, procesos metabólicos, estructuras derivadas de células… Aquí os presento unas estructuras que parecen tener un papel crucial en el correcto desarrollo del cáncer, aunque en un principio parecieran simples “vesículas basureras”.

¿De qué estamos hablando?

Nos referimos a los exosomas. Son unas pequeñas vesículas de entre 30 y 100 nanómetros de diámetro (para haceros una idea, tienen un tamaño similar al de un virus), por lo que os podéis imaginar lo complejo que puede ser trabajar con éstos. Se originan a partir de cuerpos multivesiculares, que son básicamente vesículas grandes que contienen en su interior exosomas. Cuando este cuerpo multivesicular se fusiona con la membrana plasmática de la célula, los exosomas de su interior se liberan al medio extracelular.

Ésta es la imagen por microscopio electrónico de los exosomas. Parece difícil trabajar con ellos, ¿verdad?

Ésta es la imagen por microscopio electrónico de los exosomas. Parece difícil trabajar con ellos, ¿verdad?

El exosoma consta de una bicapa lipídica que delimita la estructura (similar a una célula). En esta bicapa hay además moléculas de colesterol, glucoproteínas y proteínas de membrana funcionalmente activas. En el interior de estas vesículas encontramos una variedad de biomoléculas que son un reflejo del contenido de la célula de origen (material genético, proteínas transportadoras, proteínas señalizadoras, proteínas del citoesqueleto, etcétera), por lo que el contenido del exosoma depende de la célula de origen. Además, los exosomas se dirigen a otra célula específica, la célula diana, donde deposita todo su contenido.

Pero… ¿qué relación tiene todo esto con el cáncer?

Básicamente, la relación es que las células tumorales también secretan exosomas. Los exosomas procedentes de las células tumorales se denominan exosomas derivados del tumor (a estas alturas, deberíais conocer la famosa originalidad de los investigadores a la hora de poner nombres).

Esquema de un exosoma procedente de una célula tumoral.

Esquema de un exosoma procedente de una célula tumoral.

¿Qué significa esto? Pues, teniendo en cuenta las características anteriormente descritas, los exosomas derivados del tumor poseen material genético, enzimas y una gran diversidad de moléculas propias de células tumorales, y además, estas moléculas son transportadas a otras células dianas, tumorales o normales. Podéis haceros una idea sobre el papel fundamental de estos exosomas en el cáncer pero, por si no conseguís verlo, os lo puedo exponer:

En cuanto al crecimiento del tumor, los exosomas de una célula tumoral pueden ser enviadas vía señal autocrina (es decir, hacia células adyacentes), enviando de esta manera a las células vecinas moléculas importantes en la proliferación celular, además de proteínas que evitan la muerte celular programada y que establecen un ambiente óptimo para el crecimiento del tumor. Además, los exosomas derivados del tumor tienen la capacidad de facilitar la angiogénesis (es decir, la formación de nuevos vasos sanguíneos) en el ambiente tumoral. Esto repercute positivamente en el crecimiento del tumor, ya que es a través de la sangre de donde las células tumorales consiguen los nutrientes necesarios para su proliferación. Sin embargo, también se ha demostrado que algunos exosomas hacen lo contrario, pudiendo ser también mensajeros de sustancias antitumorales (solamente se ha observado en cáncer de páncreas).

En cuanto a la invasión del cáncer y la metástasis, es necesario comentar antes que las células tumorales necesitan un entorno óptimo donde crecer (el microambiente tumoral), por lo que, a la hora de iniciar la metástasis o esa migración de células tumorales desde el tumor primario a otra parte del cuerpo, es necesario que ya exista ese entorno más o menos formado. Principalmente, la formación de este microambiente consiste en la degradación y remodelación de la matriz extracelular y la formación de nuevos vasos sanguíneos. Pues bien, se ha demostrado que los exosomas derivados del tumor pueden participar activamente formando ese microambiente transportando muchas moléculas biológicamente activas que juegan un importante papel en este proceso de formación del entorno tumoral, como pueden ser distintos factores de crecimiento, entre otros.

Los exosomas viajan desde la célula de origen a la célula diana, donde vierten su contenido, como por ejemplo, microARN

Los exosomas viajan desde la célula de origen a la célula diana, donde vierten su contenido, como por ejemplo, microARN funcional.

También estos exosomas son los responsables, entre otros muchos factores, de inhibir el sistema inmunitario en el microambiente tumoral. De esta manera, el sistema inmunitario del enfermo es incapaz de eliminar el tumor de una forma natural. También se ha visto que las células tumorales pueden encapsular fármacos en los exosomas, y así expulsarlos de su interior, por lo que los exosomas también participan como un mecanismo del cáncer de resistencia a fármacos. Quién iba a decir que estas pequeñas vesículas iban a dar para tanto.

Pero también podemos usar los exosomas como herramientas contra el cáncer.

Y es que, como en casi cualquier proceso biológico, podemos utilizarlo para obtener algún beneficio del mismo. En cuanto a los exosomas, varias son sus utilidades para su uso contra el cáncer.

Por ejemplo, podemos usar los exosomas para saber las características del tumor del que procede. Como he mencionado antes, el contenido de los exosomas es un fiel reflejo del contenido de las células tumorales de donde se originaron, por lo que sería una muy buena herramienta para ayudar en distintas decisiones clínicas y conocer características propias del tumor, y de una manera mucho menos invasiva que una biopsia, ya que los exosomas se encuentran en cualquier fluido corporal, como la sangre. También, como es obvio, podría ser una herramienta para detectar cáncer de manera prematura, si encontramos exosomas derivados del tumor en fluidos corporales.

Debido a los efectos negativos de los exosomas en el cáncer, si eliminamos a los mismos de la sangre o dañamos, mediante fármacos, la maquinaria de liberación de exosomas de las células tumorales, el avance del cáncer podría verse ralentizado y estabilizado. También los exosomas podrían usarse como vehículos para transportar fármacos o sustancias tóxicas, para eliminar así la diana de dichos exosomas, que pueden ser el ambiente del tumor o células diana.

Aún queda mucho trabajo por delante.

El papel de los exosomas en el cáncer se descubrió hace relativamente muy poco, a pesar de ser cruciales para el avance de la enfermedad. Sin embargo, son muchos los grupos de investigación los que se dedican a descubrir cada día los mecanismos de acción y las características moleculares de estas pequeñísimas vesículas. En Singapur, en Alemania… ¡Incluso aquí, en Granada!

¿Os ha parecido interesante el artículo? ¿Se os ocurre alguna estrategia adicional para aplicar exosomas en terapias? Para cualquier pregunta o sugerencia, ¡escribid un comentario justo abajo!

Autor: Jose Alberto López

Referencias.

Wang et al. J Transl Med (2016) 14:297 DOI 10.1186/s12967-016-1056-9

Whiteside. Vaccines (2016) 4:35 DOI 10.3390/vaccines4040035

Imagen de portada extraída de:

http://mappingignorance.org/2015/06/05/exosomes-in-cancer-corrupted-messages-that-transmit-the-metastatic-impulse/

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