Las células de leucemia mantienen deformaciones durante un tiempo prolongado y cambios en el empaquetado del ADN. Este fenómeno, llamado por los expertos como memoria mecánica, se produce al crecer en condiciones de mucha presión, propias de entornos muy densos. Ahora, un experimento ha logrado reproducir este tipo de células fuera del cuerpo. Se ha observado que tanto las deformaciones físicas como los efectos sobre su ADN se mantiene de forma duradera incluso cuando salen del entorno de presión. Los investigadores piensan que esta cualidad podría influir sobre el crecimiento de los tumores.
La investigación se ha publicado en Cell Reports Physical Science y estado liderada por el experto del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Javier Redondo Muñoz. Realizada en colaboración con la Universidad Complutense de Madrid, el Hospital 12 de octubre y centros del Reino Unido, tenía como objetivo averiguar qué ocurre en el interior de una célula cancerosa cuando se ve sometida a la fuerte compresión que le imponen los tejidos durante la migración tumoral.
Para estudiarlo, los investigadores hicieron crecer células de leucemia en un gel de colágeno muy denso durante diez días. Solo una parte de ellas sobrevivió a esas duras condiciones de “confinamiento”. Tras liberarlas del gel, observaron que aquellas células supervivientes mantenían cambios profundos y estables, incluso mucho después de volver a un entorno normal. Los científicos las denominaron células TR (Transformadas por el crecimiento en 3D).
Alteraciones en el ADN
Las imágenes obtenidas mediante microscopía avanzada mostraron que estas células TR tenían un núcleo más grande y con pliegues anómalos, en contraste con el contorno liso de las células no sometidas al confinamiento. Además, presentaban una distribución distinta de la proteína lamina B1 (fundamental para la arquitectura del núcleo) y una cromatina menos compacta. Esa reorganización afectaba a la actividad del ADN y hacía que las células TR mostraran niveles más altos de transcripción y un patrón de expresión génica diferente, con centenares de genes alterados respecto a las células control.
Los investigadores comprobaron además que esta “memoria mecánica” tenía consecuencias funcionales. Las células TR mostraban más lesiones espontáneas y continuas en el ADN (daño basal) y respondían peor a agentes que provocan roturas en la doble hélice. Esa vulnerabilidad también las hacía más sensibles a varios fármacos quimioterápicos. Sin embargo, cuando se analizó su capacidad de invasión, se observó un efecto contrario. En ratones inmunodeficientes, utilizados para estudiar la llegada de las células a órganos específicos, las TR eran menos capaces de alcanzar la médula ósea, el bazo o el hígado que las células normales.
Efectos de las altas presiones
El estudio sugiere que las altas presiones físicas que sufren las células tumorales durante su avance por los tejidos pueden seleccionar poblaciones celulares con características nuevas y estables. Esa adaptación podría contribuir a la heterogeneidad tumoral, un rasgo que complica tanto la evolución del cáncer como la respuesta a los tratamientos. Los autores subrayan, no obstante, que estos resultados deberán comprobarse en otros tipos celulares y en distintos entornos tridimensionales para determinar su relevancia biológica más amplia.
Como conclusión, los resultados de este estudio subrayan la importancia de considerar el entorno tridimensional en la biología del cáncer y en el diseño de estrategias terapéuticas y abren el camino para analizar si estas adaptaciones también se dan en otras células tumorales y no tumorales, para identificar los posibles mecanismos implicados en la persistencia de la memoria mecánica.
