Las divisiones de las células madre de los tejidos adultos ayudan a explicar el riesgo de cáncer

Por Anna Azvolinsky, publicado en The Scientist el 1 de Enero de 2015

Un análisis de 31 tejidos demuestra que las mutaciones al azar, ocurridas durante lasl divisiones de las células madre se correlacionan con el riesgo de cáncer por vida — más que las mutaciones hereditarias y los factores ambientales combinados.

C. TOMASETTI, B. VOGELSTEIN AND ILLUSTRATOR ELIZABETH COOK, JOHNS HOPKINS UNIVERSITY

Mientras genética y los factores de estilo de vida pueden influir en si una persona desarrolla cáncer, según un estudio publicado en Science hoy (1 de enero), el azar también parece jugar un papel importante.

Las tasas de cáncer entre tejidos adultos varían sustancialmente. Por ejemplo, el riesgo de que una persona contraiga un cáncer de pulmón es 11 veces mayor que el de padecer cáncer de cerebro y ocho veces mayor que el del cáncer de estómago. Los investigadores han atribuido estas diferencias en las tasas de cáncer a los factores de riesgo ambientales, como fumar o la exposición a la luz ultravioleta, así como a las mutaciones hereditarias. Pero ni los factores ambientales ni la variación genética heredada pueden explicar la variabilidad sustancial en las tasas de cáncer entre los distintos tipos de tejidos. Por otra parte, el número total de células que componen estos tampoco explican el diferente riesgo de los distintos tipos de cáncer.

Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han encontrado un tercer factor que ayuda a explicar estas diferencias: el número de divisiones de las células madre a lo largo de toda la vida. Utilizando los datos disponibles sobre el número de células madre y sus tasas de división en 31 tipos diferentes de tejidos, Cristian Tomasetti, un matemático que estudia Oncología en la Facultad de medicina de la Universidad Johns Hopkins y Bert Vogelstein, genetista oncólogo del Sidney Kimmel Cancer Center de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, han encontrado que alrededor del 65 por ciento de la variación en el riesgo de cáncer entre distintos tipos de tejido puede explicarse por el número de divisiones de las células madre a que se somete un tejido dentro de su vida útil. Cuanto mayor sea el número acumulativo de las divisiones de las células madre, mayor será la tasa de cáncer en el tejido.

Vogelstein explicó a The Scientist la gran correlación existente entre el riesgo de cáncer a lo largo de la vida y el número total de divisiones de las células madre, lo cual se aplica incluso para los cánceres con diferencias de riesgo de hasta 100.000 veces superior.

«El mensaje es sencillo y claro, -dijo Giovanni Parmigiani un estadistico y Presidente del Departamento de Bioestadística y biología computacional del Instituto del Dana-Farber Cancer Institute en Boston, no involucrado en este estudio aunque había colaborado previamente con los autores-, …estoy muy impresionado con este estudio, es muy simple, pero proporciona una penetración muy importante en la etiología del cáncer».

Tom Hudson, Presidente y director científico del Instituto de Ontario para la investigación del cáncer en Toronto, Canadá, que tampoco estuvo involucrado, agregó en un correo electrónico a The Scientist que: «el hallazgo es notable. Es difícil no estar de acuerdo con que la correlación es muy fuerte».

El tejido basal celular colorrectal tiene el mayor número de divisiones celulares de los tejidos analizados y es también el que que origina el tipo de cáncer más frecuentemente observado. En contraste, el tejido óseo de la pelvis, la cabeza y los brazos están sometidos al menor número de divisiones de las células madre y muestran las tasas más bajas de cáncer observadas.

La idea de que el número de divisiones celulares y el número de mutaciones somáticas — y por lo tanto, del aumento del riesgo de cáncer — están vinculados no es nuevo, pero «el enfoque adoptado aquí para evaluar el nivel de correlación es original», señaló Hudson.

Vogelstein y Tomasetti razonaron que dado que existen diferencias ínfimas en las tasas de mutación de diferentes tipos de células humanas, el número de divisiones celulares dentro de un órgano durante toda su vida podría explicar el riesgo de cáncer. Incluso las células más plenamente diferenciadas, que han acumulado mutaciones, pueden no suponer la semilla de un tumor debido a su corta duración. Pero las células madre son perdurables, mantienen una continua autorenovación y dan lugar a poblaciones de clones celulares dentro de un tejido.

El estudio confirma que algunos tipos de cáncer, como el de pulmón, tienen un gran componente ambiental y podrían prevenirse en gran medida, señaló Vogelstein. «Tenemos que tener cuidado de no hacer que la gente piense que tendrán cáncer sin importar lo que hacen».

Por otro lado, los resultados también enfatizan la aleatoriedad de ciertos cánceres. Para todos los cánceres, hacen hincapié los expertos, la detección temprana sigue siendo vital. «Si este trabajo supone el invertir más dinero en investigación y desarrollo de mejores metodologías de detección temprana ya sería una gran noticia»," dijo Tomasetti. «Los estudios epidemiológicos han demostrado que se pueden salvar vidas.

Vogelstein y Tomasetti están analizando ahora uno de las dos piezas que faltan en el estudio, la tasa de las divisiones de células de mama. Ni el cáncer de mama ni el de próstata se incluyeron en el estudio porque no existen datos satisfactorios sobre las tasas de división de las células madre para estos tipos de tejidos. La estimación para el tejido mamario es particularmente compleja porque la tasa de división no es lineal con el tiempo (como es para Colón y otros tejidos).

Este nuevo enfoque sobre las tasas de división de la célula madre «nos dará una lente para estudiar muchos conceptos que no hemos entendido bien en cáncer»,  dijo Parmigiani, «probablemente cambiará la forma de abordar la investigación y prevención contra el cáncer en el futuro».

Referencia

C. Tomasetti and B. Vogelstein, “Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem celldivisions,” Science, doi:10.1126/science.1260825, 2014.