Las células endoteliales (rojo) y la microglia (verde) son las principales en captar la proteína CEMIP concentrada en exosomas. Crédito: Gonçalo Rodrigues y el Dr. David Lyden.

La formación de tumores cancerígenos primarios iniciales no necesariamente implique la muerte para el paciente en que se detecte. En cambio, los tumores metastásicos secundarios en órganos vitales sí resultan letales, y son la causa principal de la mayoría de las muertes por cáncer.

Entre estos, las metástasis cerebrales son las más letales y también relativamente comunes, ocurriendo en un estimado de 150,000 a 200,000 pacientes de cáncer cada año en los Estados Unidos.

Hasta ahora, no se había estipulado un método para predecir la evolución a esta etapa. Sin embargo, un equipo dirigido por investigadores de Weill Cornell Medicine y los investigadores presbiterianos de Nueva York ha identificado una proteína que estimula la metástasis hacia el cerebro en cánceres de seno y pulmón, entre otros.

Según el artículo publicado en la revista Nature Cell Biology, la proteína llamada CEMIP es un marcador útil y confiable a la hora de predecir, prevenir y tratar las metástasis hacia el cerebro.

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CEMIP estimula la metástasis cerebral

El equipo examinó más de 300 muestras de tumores primarios y metastásicos de pacientes humanos con cáncer de mama y pulmón, y encontraron que en los primarios asociados con metástasis cerebrales los niveles de la proteína CEMIP eran más elevados en comparación con los tumores primarios que condujeron a metástasis óseas u otras, o sin metástasis.

Un gran vaso sanguíneo (rojo) en tejido cerebral tratado con exosomas derivados de células metastásicas cerebrales (verde). Crédito: Gonçalo Rodrigues y el Dr. David Lyden.

CEMIP es una proteína ya vinculada con algunos tipos de cáncer, que es producida en altos niveles por las células de cáncer de mama y de pulmón en humanos con metástasis cerebral. Su presencia se concentra en los “exosomas” de estas, que funcionan como cápsulas pequeñas que son secretadas por las células, y además pueden circular por el cuerpo y se absorbidas por otras células.

Durante su investigación, observaron que los vasos sanguíneos y las células inmunitarias del cerebro (células microgliales) produjeron moléculas inflamatorias en presencia de CEMIP. Esta dinámica estimulaba la supervivencia y la propagación de las células cancerígenas, dando lugar a tumores cerebrales.

La ausencia de CEMIP impidió la invasión del tejido cerebral

Parte de los experimentos consistieron en bloquear CEMIP para confirmar si su presencia tenía relación directa con la metástasis hacia el cerebro, y encontraron que su eliminación impidió en gran medida este proceso.

En ausencia de la proteína, los científicos encontraron que las células de metástasis no lograron colonizar el tejido cerebral en experimentos de cultivo de tejidos y en modelos animales como ocurría cuando sí había alta concentraciones de CEMIP.

Así lo explicó el coautor principal, David Lyden, profesor de Stavros S. Niarchos en cardiología pediátrica y profesor de pediatría y de biología celular y del desarrollo en Weill Cornell Medicine.

“Nuestros hallazgos sugieren que bloquear CEMIP podría ser una buena estrategia para prevenir o tratar la metástasis cerebral, y que monitorear los niveles de CEMIP en tumores primarios podría permitirnos, por primera vez, predecir el riesgo de metástasis cerebral”.

De hecho, cuando eliminaron el gen asociado a CEMIP de las células cancerosas, y ubicaron dicha proteína a través de los exosomas, “se restauró el ambiente molecular en el tejido cerebral que permitió que las células cancerosas colonizaran ese tejido”, según el primero autor Gonçalo Rodrigues.

De esta forma, el nivel de CEMIP en un tejido tumoral tomado en la biopsia y los exosomas puede funcionar de manera eficiente como un biomarcador útil para predecir el riesgo de metástasis cerebral en los pacientes.

Referencia:

Tumour exosomal CEMIP protein promotes cancer cell colonization in brain metastasis. https://www.nature.com/articles/s41556-019-0404-4

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