Un estudio de investigación conducido por ingenieros de la Universidad de Minnesota dan una nueva perspectiva de cómo las células cancerosas se mueven en función de su capacidad de sentir su entorno. El descubrimiento podría tener un gran impacto en las terapias para prevenir la propagación del cáncer.
La investigación se publicó en Nature Communications.
Los investigadores encontraron que las células tienen la capacidad de sentir la rigidez de su entorno y su capacidad de moverse depende de ese entorno. Estos ambientes van desde ambientes tieso (tejido óseo) a blandos (tejido graso) o con una rigidez media (tejido muscular).
Al parecer a las células no les gusta un entorno demasiado duro o demasiado blando, tiene que ser un entorno correcto o no se mueven.
Dice David Odde, un profesor de ingeniería biomédica de la Universidad de Minnesota.
Si podemos engañar a las células cancerosas para que crean que no es un buen ambiente para la migración, podemos prevenir que las células cancerosas se propaguen.
Por otro lado, Odde dijo que la misma investigación también se podría utilizar para mejorar la medicina regenerativa. Con la terapia de células madre adultas, quieren encontrar la medida correcta para alentar a las células a moverse a los tejidos dañados o insalubres para restaurar la función perdida.
Durante su estudio, Odde y sus colegas compararon células de cáncer de cerebro humano con células móviles pero normales de cerebros de pollos embrionarios. Hicieron cinco experimentos diferentes que incluyeron ambientes con seis rigidez diferentes. También probaron los efectos de dos medicamentos diferentes contra el cáncer en los movimientos celulares.
Las células cancerosas mostraron una rigidez mucho más alta. Los investigadores desaceleraron las células cancerosas en una placa de Petri en el laboratorio siguiendo las predicciones de sus modelos de computadora, que se basaban en un entendimiento de la mecánica del movimiento de células cancerosas.
Las células, resulta, son como coches. Tienen motores que generan fuerza y un embrague para transferir esa fuerza a estructuras que agarran el tejido a lo largo del cual se mueven. Cuando el ambiente es lo suficientemente rígido – como un camino asfaltado – se puede mover en marcha más alta, con el motor girando más rápido y el embrague con más fuerza.
Ellos encontraron que la combinación de los dos medicamentos que probaron inhibió el motor y el embrague de las funciones de las células cancerosas y, por tanto, inhibió su movimiento.
Llevamos la perspectiva de un ingeniero a un problema biológico que esperamos tenga un beneficio médico
Dice Odde. “Usamos un enfoque matemático y basado en la física para construir modelos y pruebas experimentales Esto no es típico en biología celular, pero fue efectivo para nosotros”.
Los fármacos inhibidores del motor y del embrague para los seres humanos todavía están en el desarrollo, pero con una investigación adicional podrían prolongar las vidas de los pacientes de cáncer.
Además de aplicar una investigación sobre el movimiento de células a la medicina regenerativa, Odde dijo que los próximos pasos incluyen trabajar para mejorar las vacunas contra el cáncer que alientan a células que combaten el cáncer para que puedan llegar fácilmente a los tumores.