Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, han identificado un gen que impide el desarrollo de la metástasis, lo que permitirá a la ciencia apuntar a las metástasis de manera más efectiva gracias a este nuevo enfoque que tiene en cuenta la enorme heterogeneidad y los fenotipos de las células tumorales.

El equipo ha usado una técnica pionera, spiked-scRNAseq’, que vincula los fenotipos transcriptómicos con metastásicos unicelulares de células tumorales de cáncer de colon y han identificado la importancia del gen VSIG1 involucrado en interacciones intercelulares ya que previene la metástasis.

Además de este descubrimiento, que ofrece esperanzas para el desarrollo de tratamientos futuros, el artículo publicado en la revista ‘Cell Reports’ valida el uso de esta tecnología para probar medicamentos que son activos contra las metástasis, incluso para enfoques personalizados.

La mayoría de los tratamientos farmacológicos para el cáncer no funcionan de manera óptima contra las metástasis. De hecho, se han desarrollado para tener una acción global y el mayor efecto posible en el paciente medio. Sin embargo, para que sean eficaces, «los fármacos deben dirigirse únicamente a las células que generan metástasis», explica el profesor Ariel Ruiz i Altaba, de la Facultad de Medicina de la UNIGE.

Los tumores están formados por células muy heterogéneas, algunas de las cuales producirán metástasis mientras que otras no. La pregunta es cómo apuntar al tipo correcto de células tumorales como un medio para vencer al cáncer.

El equipo dirigido por el profesor Ruiz i Altaba estableció una metodología para definir los fenotipos celulares de los tumores, así como para clonarlos y rastrearlos, utilizando un análisis a escala celular tanto del genoma como de la expresión de ARNm resultante. Como recordatorio, los genes de una célula, o su genotipo, se copian primero en el ARN mensajero que luego se usa a menudo para la síntesis de proteínas.

Estas proteínas son la expresión visible de genes y su acción subyace en las características mensurables de la célula, es decir, su fenotipo. «Nuestro enfoque significa que es posible identificar las piezas faltantes del rompecabezas tumoral al vincular el genotipo expresado con el fenotipo celular –añade–. En esencia, queremos saber cómo las células se vuelven metastásicas y de dónde provienen».

Al desarrollar y utilizar la técnica ‘spiked-scRNAseq’, que combina enfoques ómicos y determinación del fenotipo de células individuales que luego se «agregan» a la población celular heterogénea original, los investigadores lograron definir con precisión la composición de las poblaciones tumorales mientras determinaban su fenotipo a nivel celular.

Para hacer esto, primero etiquetaron genéticamente varios tipos de células tumorales para que pudieran observar su comportamiento metastásico. Una vez que se conoció el fenotipo, las células del mismo clon se «añadieron» a la población de células primarias de cáncer de colon heterogéneo y se sometieron a secuenciación de células individuales. Por tanto, el perfil molecular de las células con potencial metastásico se identificó mediante la orientación de las células metastásicas con picos a un grupo o grupo celular específico.

Con base en este enfoque, los fármacos y sus efectos antimetastásicos podrían probarse con precisión. «En otras palabras, podemos utilizar este enfoque para analizar compuestos por su acción sobre las células que generan metástasis en pacientes individuales», explica la doctora Marianna Silvano, becaria postdoctoral en UNIGE y coprimera autora del estudio.

Luego, los investigadores aplicaron este enfoque para comprender el comportamiento del tumor. «Nos propusimos definir el estado premetastásico de un tumor y evaluar su potencial metastásico», prosigue la doctora. Silvano.

El equipo de investigación de Ginebra descubrió que al mezclar células que tienen un fenotipo metastásico con células no metastásicas, las primeras detuvieron la migración de las últimas. «Esto indica que las interacciones celulares restrictivas son importantes en el proceso de formación de metástasis», explica el profesor Ruiz i Altaba.

Tras estos resultados y con análisis genómicos y transcriptómicos en la mano, el equipo de investigación se centró en los genes involucrados en las vías de señalización que son importantes para las interacciones celulares.

La doctora Carolina Bernal, becaria postdoctoral y co-primera autora del estudio, identificó el gen VSIG1 y ella y la doctora Silvano lo clavaron como crítico de la interacción restrictiva entre las células tumorales metastásicas y no metastásicas. «Al expresarlo en una célula tumoral, las metástasis se reducen in vivo e in vitro. Si se elimina, encontramos un aumento de metástasis», concluye la doctora Silvano.

Las células metastásicas en los tumores primarios pueden identificarse con ‘scRNAseq’ enriquecido, y se pueden identificar genes esenciales y fármacos activos para desarrollar tratamientos nuevos y eficaces para el colon y otros cánceres.