Una nueva técnica de imágenes en 3D revela cómo comienzan los cánceres de páncreas
Los cánceres se desarrollan en las paredes del conducto y crecen hacia adentro o hacia afuera dependiendo del tamaño del conducto
Una nueva técnica para estudiar muestras de tejido en 3D ha revelado que los cánceres de páncreas pueden comenzar y crecer de dos maneras distintas, un misterio de décadas de cómo se forman los tumores. El nuevo método, desarrollado por científicos del Instituto Francis Crick, en Reino Unido, y detallado en un artículo publicado en 'Nature', podría ayudar a los investigadores a obtener información sobre el cáncer de páncreas. El trabajo está respaldado por el Consejo Europeo de Investigación y la financiación básica fue del 'Cancer Research UK', el Consejo de Investigación Médica y Wellcome.
El páncreas es un órgano crucial que se encuentra detrás de nuestro estómago y desempeña un papel clave en la digestión. Se basa en una red de conductos que lo unen a otros órganos digestivos, y los cánceres pancreáticos más comunes se encuentran en los conductos. Sin embargo, hasta ahora solo ha sido posible ver cortes en 2D de estos cánceres ductales, que contenían una variedad inexplicable de formas anormales.
"Para investigar los orígenes del cáncer de páncreas, pasamos seis años desarrollando un nuevo método para analizar las biopsias de cáncer en tres dimensiones -- explica el coautor del artículo de investigación, el doctor Hendrik Messal, del Instituto Francis Crick--. Esta técnica reveló que los cánceres se desarrollan en las paredes del conducto y crecen hacia adentro o hacia afuera dependiendo del tamaño del conducto. Esto explica las misteriosas diferencias de forma que hemos estado viendo en cortes en 2D durante décadas".
TUMORES EN LOS CONDUCTOS Y HACIA AFUERA
Al analizar los cánceres en desarrollo en 3D, el equipo definió dos tipos distintos de formación de cáncer que se originan a partir de células ductales: tumores "endofíticos" que crecen en los conductos y tumores "exofíticos" que crecen hacia afuera. Para descubrir qué es lo que hace que las células cancerosas crezcan de una manera particular, analizaron imágenes en 3D detalladas y trabajaron con biofísicos en el Instituto Crick que crearon modelos informáticos sofisticados.
"Hicimos una simulación de los conductos, describiendo la geometría de cada célula para entender la forma del tejido --explica el biofísico Silvanus Alt, coautor del artículo--. Tanto el modelo como los resultados experimentales confirmaron que el cáncer creció hacia afuera cuando el diámetro del conducto era inferior a aproximadamente veinte micrómetros, más o menos un quincuagésimo de milímetro".
El trabajo fue posible gracias a una colaboración interdisciplinaria entre dos grupos de investigación en el Crick, dirigida por el doctor Axel Behrens y el doctor Guillaume Salbreux. El grupo de Axel trabaja con células madre y cáncer de páncreas, mientras que Guillaume se centra en usar la física para comprender los procesos biológicos.
"Tenemos una técnica patentada para ver las formas tridimensionales de los cánceres y una comprensión biofísica de la aparición de tumores. Ahora que sabemos que el cáncer de páncreas puede desarrollarse de estas dos formas diferentes, podemos comenzar a analizar si es probable que uno sea más agresivo o se propague de otra manera. En muchos años, esto podría llevar a mejores opciones de diagnóstico o tratamiento", afirma.
El equipo también aplicó la técnica a otros órganos y descubrió que los cánceres en las vías respiratorias de los pulmones y los conductos en el hígado se comportan de la misma manera. Esto muestra que el mecanismo que los equipos descubrieron no es específico del páncreas y también se aplica a otros tipos de cáncer.
"Tanto los datos como nuestros modelos indican que los dos mecanismos diferentes del crecimiento del tumor se deben únicamente a la física innata del sistema", explica el doctor Guillaume Salbreux. "Como la mayoría de los cánceres, el cáncer pancreático ductal comienza con una sola célula defectuosa que empieza a dividirse. Descubrimos que muy rápidamente, cuando hay solo unas pocas células, el tumor ya ha comenzado a crecer hacia adentro o hacia afuera, según el diámetro del conducto. Definir este proceso fundamental nos ayudará a comprender mejor cómo crece el cáncer en muchos lugares del cuerpo", añade.
El profesor Andrew Biankin, experto en cáncer de páncreas de 'Cancer Research UK', dice: "Este avance tecnológico tiene el potencial de desbloquear muchas preguntas sin respuesta de gran importancia en cómo entendemos y tratamos el cáncer de páncreas. Es fundamental que comprendamos mejor cómo se comportan estos cánceres desde las etapas más tempranas para ayudar a desarrollar tratamientos para una enfermedad donde las tasas de supervivencia se han mantenido obstinadamente bajas".
