Por primera vez, los investigadores han observado el mecanismo por el cual las células cancerosas resisten los efectos de la quimioterapia. Los hallazgos podrían utilizarse para desarrollar fármacos dirigidos a ayudar a superar este mecanismo y hacer que la quimioterapia sea más eficaz. Cuando las células se dividen, pequeñas estructuras en forma de tubos llamadas microtúbulos dentro de la célula actúan como brazos mecánicos, separando el material genético y asegurando la creación exitosa de células hijas. Las células cancerosas se dividen a un ritmo más rápido que las células normales, por lo que los medicamentos de quimioterapia antimicrotúbulos se dirigen a estas estructuras para inhibir el crecimiento de las células cancerosas.
Pero las células cancerosas son tan astutas que han desarrollado formas de garantizar que los tratamientos no siempre funcionen. Ahora, investigadores de la UNSW Sydney han observado por primera vez un mecanismo mediante el cual las células cancerosas resisten los efectos de la quimioterapia.
Peter Gunning, autor correspondiente del estudio, dijo: "La quimioterapia antimicrotúbulos a menudo rompe los brazos robóticos en múltiples centros, tirando de los cromosomas en múltiples direcciones en lugar de las dos normales. El caos resultante bloquea la separación normal de los cromosomas en las dos células hijas e induce la apoptosis o muerte celular programada".
Los investigadores han descubierto que las células cancerosas utilizan una técnica inteligente para seguir dividiéndose y evitar los efectos de la quimioterapia.
"Descubrimos que las células cancerosas utilizan las fuerzas mecánicas proporcionadas por el borde celular, llamado corteza celular, para superar los efectos de la quimioterapia comúnmente utilizada, que dificulta la capacidad de la célula para separar los cromosomas durante la división", dijo Gunning.
Cuando los microtúbulos se rompen, las células cancerosas activan una señal que hace que los "brazos" se extiendan hacia el borde de la célula, tirando de la corteza celular y reuniendo los microtúbulos rotos. Esto permite que los brazos se estabilicen y generen la fuerza necesaria para agarrar físicamente los cromosomas y atraerlos hacia cada célula hija, asegurando la proliferación de células cancerosas.
Los investigadores sospecharon la existencia de este mecanismo después de notar que un fármaco específico dirigido a los microtúbulos utilizado para tratar el neuroblastoma, un cáncer infantil, potenciaba los efectos de la quimioterapia. Sin embargo, en sus estudios anteriores, la tecnología de imágenes no estaba lo suficientemente avanzada como para confirmar sus sospechas.
"Necesitamos buenas imágenes de las células cancerosas a medida que se dividen, para que podamos ver en tiempo real qué cambios están sucediendo en los cromosomas, los microtúbulos y la estructura celular", dijo Gunning. "Esto nos sorprendió bastante porque no esperábamos que este mecanismo de las células cancerosas se utilizara de esta manera para superar las terapias contra el cáncer, pero podemos verlo suceder ante nuestros ojos".
La quimioterapia en dosis altas suele ser eficaz para detener la división de las células cancerosas. Sin embargo, en dosis más bajas (por ejemplo, cuando un paciente desarrolla toxicidad por quimioterapia y necesita reducir la dosis), las células pueden aprovechar este mecanismo de supervivencia innato, que los investigadores creen que es una parte fundamental de la biología celular.
"Creemos que se trata de un mecanismo de respaldo que evolucionó para permitir que cualquier célula supere pequeñas cantidades de alteración de los microtúbulos y garantice su supervivencia. Da la casualidad de que las células cancerosas lo utilizan para evitar la quimioterapia anti-microtúbulos", dijo Gunning.
Los investigadores están trabajando para desarrollar medicamentos que puedan usarse en combinación con los medicamentos de quimioterapia actuales para desactivar los mecanismos de resistencia.
"Al atacar los mecanismos de generación de fuerza establecidos por las células cancerosas, esperamos hacer que las terapias contra el cáncer funcionen de manera más efectiva", dijo Gunning. "De hecho, hemos fundado una empresa que puede desarrollar los medicamentos necesarios para atacar este mecanismo de rescate, permitiendo que la quimioterapia antimicrotúbulos funcione de manera más efectiva y, con suerte, mejore los resultados de los pacientes".
La investigación fue publicada en la revista Current Biology.