Identifican dos moléculas -E-cadherina y P-cadherina- presentes en el cáncer de mama más agresivo, y que contribuyen a la diseminación de las células tumorales.

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (Ibec) realizaron un estudio que ha permitido descubrir un mecanismo de comunicación celular basado en leyes físicas que promueve la metástasis en cáncer.

El estudio ha sido desarrollado por un equipo dirigido por el investigador principal Xavier Trepat; Josep Samitier, director del Ibec y Enric Banda director del Área de Ciencia y Medio Ambiente de la Obra Social La Caixa.

Los resultados de la investigación han sido publicados en Nature Cell Biology

Este descubrimiento ha sido posible gracias a la combinación de nanotecnología, matemática y biología molecular, y supone una “revolución”, ya que, por primera vez, se aplica la física a la comprensión de la metástasis.

Concretamente, a la identificación de dos moléculas -’E-cadherina’ y ‘P-cadherina’- presentes en el cáncer de mama más agresivo, y que contribuyen a la diseminación de las células cancerosas.

“Estas moléculas actúan como sensores y les dan a las células la capacidad de controlar la velocidad y la distancia de su movimiento”, elemento clave para la metástasis, explica Trepat, que ha subrayado la importancia de empezar a investigar el cáncer mediante teorías físicas.

Pérdida de comunicación

El crecimiento y expansión de los tumores se debe a una pérdida de comunicación entre las células, algo que tradicionalmente se había atribuido a aspectos puramente bioquímicos: “Este estudio pone en cuestión esta visión tradicional y parte de la idea de que la comunicación física entre las células es tan importante como la química”.

Los investigadores han utilizado células epiteliales de mama para el estudio, aunque Trepat anticipa que, “probablemente, la mayoría de los cánceres epiteliales siguen el mismo funcionamiento”, por lo que ha animado a seguir investigando en este sentido.

Por de pronto, Trepat ha empezado a buscar dianas terapéuticas para las dos moléculas descubiertas junto con el Center Research UK, de Londres, con el que están investigando en ratones lo que ocurre al inhibirlas.

Según añade este experto, el descubrimiento “podría tener muchas aplicaciones en el alzhéimer y muchas enfermedades inflamatorias crónicas”, ya que en estos procesos la física tiene la misma importancia que la química.

Patente de nanotecnología

Para poder llevar a cabo este hallazgo, el Ibec ha patentado una tecnología para medir las fuerzas de las células, lo que ha permitido descubrir que una célula ejerce una fuerza de un nanonewton, una unidad 100 mil veces más pequeña que el peso de un mosquito.

Además, el Ibec ha contado con el apoyo de la Universidad Rovira i Virgili (URV) y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), que han desarrollado nuevas estrategias experimentales para poder aplicar las leyes físicas al funcionamiento celular.

abril 12/ 2015 (JANO)

Que la biología molecular está centrando la investigación oncológica es un hecho constatable con un simple vistazo a los estudios científicos publicados cada día. El avance en este campo se traduce en progresos en la clínica, como la optimización de la selección de las terapias disponibles, y en expectativas de nuevos tratamientos más selectivos y eficaces.
«El diagnóstico molecular del cáncer es la llave para conseguir una terapia personalizada para cada paciente, y poder aplicar a cada enfermo un panel de drogas más amplio, de forma más inteligente y efectiva para cada tumor», ha afirmado Miguel Ángel Piris, jefe del Servicio de Anatomía Patológica del Hospital Universitario Marqués de Valdecilla y director científico del Instituto de Formación e Investigación Marqués de Valdecilla (Ifimav), que ha participado en el seminario Biología molecular del cáncer: fronteras y perspectivas, de la Universidad de Cantabria.
Según Piris, las investigaciones llevadas a cabo en su departamento en materia de diagnóstico molecular del cáncer demuestran que casi todo depende de la identificación de los marcadores morfológicos o moleculares del tumor para hacer un diagnóstico de mayor precisión y seleccionar la terapia más personalizada para cada enfermo.
«En la actualidad hay dos problemas: primero, saber cuáles son los fármacos más apropiados para cada enfermo, y segundo, poder combinar esos tratamientos entre sí de la mejor manera. Y es el diagnóstico molecular el que nos está diciendo ahora qué terapias o qué combinaciones de ellas son las mejores para cada paciente», ha advertido con rotundidad.
Genes
Piris se ha hecho eco de la importancia de estudiar los genes de cada tumor, porque «el 95 %  de los tumores son lo que llamamos cáncer esporádico, que no son resultado de una carga genética heredada, sino adquirida a lo largo de la vida del paciente».
Por ello, ha insistido en que el objetivo del diagnóstico molecular es la elaboración de terapias personalizadas. «Aún somos incapaces de curar al 45 %  de los enfermos con cáncer, lo que significa que queda mucho que aprender en el diagnóstico y la terapia».
En este sentido, ha añadido que el diagnóstico molecular complementa a otros tipos de diagnóstico, como el radiológico, el clínico y el morfológico, cuya integración es clave en la elaboración de un pronóstico final. De hecho, Piris ha abogado por un futuro investigador en el que impere la integración entre todos los agentes, como oncólogos, investigadores y farmacéuticos, entre otros, y en el que todo este esfuerzo colectivo «esté guiado con inteligencia para situar a la investigación en medio de la clínica, y enfocar los estudios a puntos clave en los que sea más fácil progresar».
Por otro lado, en este mismo curso ha participado Piero Crespo, investigador del CSIC y del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (Ibbtec), quien ha explicado la señalización anómala de las células cancerígenas y los intermediarios aberrantes presentes en la ruta de señalización RAS-ERK, que es en la que se centran actualmente las investigaciones que efectúa su equipo en la Universidad de Cantabria.
Intermediarios
Crespo ha observado que los estudios persiguen determinar cuál de los intermediarios en las rutas de señalización celular se encuentra mutado y genera señales aberrantes, es decir, «separado de los mecanismos normales por los que una célula prolifera, al recibir a través del torrente sanguíneo, y mediante hormonas, unas determinadas señales del organismo. Las células tumorales no siguen ese proceso, sino que generan ellas mismas sus propias señales para poder proliferar», ha manifestado el investigador cántabro.
Según ha señalado Piero Crespo, las diferencias entre el intermediario celular aberrante y el normal resultan «muy sutiles, por lo que buscar un fármaco que los inhiba de manera selectiva es muy complicado».
Sin embargo, este tipo de estudios ya ha conseguido mejorar el pronóstico de dos tipos de cáncer como son la leucemia mieloide crónica y el melanoma, donde el descubrimiento de inhibidores para los intermediarios que trabajan aberrantemente se ha traducido en mayor índice de curación de estas enfermedades.
Una vez hallado el intermediario que genera las señales aberrantes, la investigación avanza un paso más, y se centra, tal y como ha explicado el ponente del curso, en la búsqueda de un mecanismo que inhiba al intermediario en las células tumorales, pero no en las células normales, en donde desempeña una labor fundamental.
Julio 25/012 (Diario Médico)

Scientists around the world have been hot on the trail of a genetic mutation closely associated with some brain cancers and leukemia since the mutation’s discovery in 2008. The hunt is now yielding fruit. In the Jan. 18, 2011 issue of Cancer Cell, researchers reveal how the mutation contributes to cancer development and suggest potential ways to counter its effects.  About 75 percent of people with low-grade brain tumors and 20 percent of people with acute myeloid leukemia have a mutated version of a gene known as IDH. IDH helps cells metabolize, or eat, food. «We now know that IDH represents the most frequently mutated metabolic gene in human cancer. And that changes the landscape of cancer research in metabolism quite a lot,» said Yue Xiong, PhD, William R. Kenan Jr. professor of biochemistry and biophysics at the UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. Xiong and collaborators at UNC, the University of California San Diego, and the Shanghai Medical College of Fudan University in China discovered that the IDH mutation sets off a battle inside cells between two metabolites, small molecules produced by metabolic enzymes. On the good side—the side that leads to normal cell growth—is a molecule called ?-KG. On the bad side—the side that leads to cancer—is a molecule called 2-HG. The researchers discovered that cells with the IDH mutation produce less ?-KG and more 2-HG than normal cells. 2-HG then outcompetes ?-KG, disabling a whole family of enzymes that depend on ?-KG to do their jobs in the cell. Normal cell functions break down, contributing to the development of cancer. Two of the affected enzymes are also involved in controlling gene expression, so if 2-HG wins the battle, it can also activate other genes that lead to cancer growth.  Bolstering ?-KG to help fight 2-HG could offer a new treatment option for patients with the mutation. «?-KG is a natural product of the body. So we know we can survive it, we know it’s not toxic. That gives us a window of opportunity,» said Xiong. «In terms of future therapeutic interventions for IDH-mutated tumors, there are two directions we could go,» Xiong said. «One is developing a drug that inhibits the ability of the mutant enzyme from producing 2-HG. Another is to somehow provide ?-KG back to the patients with mutated IDH to battle 2-HG.»  Such therapies would help only those cancer patients with IDH mutations. «We no longer believe there will be a single silver bullet, a drug to treat and cure all types of cancers,» Xiong said. «Instead, we are looking into the therapeutic treatment of individual types of cancer. Therefore, a specific agent that is targeting a very specific event such as tumor with mutated IDH now becomes much more valuable.»  In 2010, more than 13,000 people died from brain and other nervous system cancers, and more than 20,000 died from leukemia. A drug that helps even a portion of patients with these cancers can still affect a lot of people, said Xiong.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-01/uonc-mb