CIENCIA. El uso de células madre para tratamientos contra el cáncer

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Esta imagen muestra células de cáncer de páncreas (azul) creciendo, encerradas dentro de membranas (roja). Min Yu/Eli y el Centro Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre de la USC a través de NIH/Flickr , CC BY-NC

11 enero 2023.- Cómo las células se vuelven cancerosas es un proceso que los investigadores aún están tratando de comprender completamente. Generalmente, las células normales crecen y se multiplican a través de la división celular controlada, donde las células viejas y dañadas se reemplazan por células nuevas después de que mueren. A veces, este proceso deja de funcionar, lo que hace que las células comiencen a crecer sin control y se conviertan en un tumor.

Tradicionalmente, los tratamientos contra el cáncer como la quimioterapia, la inmunoterapia, la radiación y la cirugía se centran en eliminar las células cancerosas. Sin embargo, otro tipo de tratamiento que usa células madre, llamado terapia de diferenciación , se enfoca en persuadir a las células cancerosas para que se conviertan en células normales.

Los investigadores estudian cómo se comportan las células madre, o células inmaduras que pueden convertirse en diferentes tipos de células, en estados de salud y enfermedad. Creen que las células madre pueden proporcionar tratamientos potenciales para el cáncer de todos los tipos de muchas maneras diferentes.

¿Cómo contribuyen las células madre al cáncer?

Las células madre son células no especializadas, lo que significa que eventualmente pueden convertirse en cualquiera de los diversos tipos de células que componen diferentes partes del cuerpo. Pueden reponer las células de la piel, los huesos, la sangre y otros órganos durante el desarrollo, y regenerar y reparar los tejidos cuando están dañados.

Hay diferentes tipos de células madre. Las células madre embrionarias son las primeras células que se forman inicialmente después de que un espermatozoide fertiliza un óvulo y pueden dar lugar a todos los demás tipos de células en el cuerpo humano. Las células madre adultas son más maduras, lo que significa que pueden reemplazar las células dañadas solo en un tipo de órgano y tienen una capacidad limitada para multiplicarse. Los investigadores pueden reprogramar células madre adultas, o células diferenciadas , en el laboratorio para que actúen como células madre embrionarias.

Debido a que las células madre pueden sobrevivir más tiempo que las células regulares, tienen una probabilidad mucho mayor de acumular mutaciones genéticas que pueden resultar en la pérdida de control sobre su crecimiento y capacidad de regeneración. Esta es la razón por la que muchos tumores albergan una pequeña subpoblación de células que funcionan como células madre . Se cree que estas llamadas células madre cancerosas son responsables, al menos en parte, del inicio, la progresión, la metástasis, la recurrencia y la resistencia al tratamiento del cáncer.

¿Qué es la terapia de diferenciación?

La evidencia acumulada también muestra que las células madre cancerosas pueden diferenciarse en múltiples tipos de células, incluidas las células no cancerosas. Los investigadores están aprovechando este hecho a través de un tipo de tratamiento llamado terapia de diferenciación .

El concepto de terapia de diferenciación se originó cuando los científicos observaron que las hormonas y las citocinas, que son proteínas que desempeñan un papel clave en la comunicación celular, pueden estimular a las células madre para que maduren y pierdan su capacidad de regeneración. De ello se deduce que obligar a las células madre cancerosas a diferenciarse en células más maduras podría impedir que se multipliquen sin control, convirtiéndolas en células normales.

La terapia de diferenciación ha tenido éxito en el tratamiento de la leucemia promielocítica aguda , un cáncer de sangre agresivo. En este caso, el ácido retinoico y el arsénico se utilizan para bloquear una proteína que impide que las células mieloides, un tipo de células sanguíneas derivadas de la médula ósea, maduren por completo. Al permitir que estas células maduren por completo, pierden sus cualidades cancerosas.

Además, debido a que la terapia de diferenciación no se enfoca en matar las células cancerosas y no rodea las células sanas del cuerpo con químicos dañinos, puede ser menos tóxica que los tratamientos tradicionales.

La leucemia promielocítica aguda, como se muestra en esta imagen microscópica, se puede tratar con terapia de diferenciación. jarun011/iStock a través de Getty Images Plus


Uso de células madre para tratar el cáncer

Hay muchas otras formas posibles de utilizar las células madre para tratar el cáncer. Por ejemplo, las células madre del cáncer se pueden atacar directamente para detener su crecimiento o convertirse en " caballos de Troya " que atacan a otras células tumorales.

Las células madre cancerosas inactivas , que no se dividen pero aún están vivas, son otro posible objetivo farmacológico. Estas células generalmente desempeñan un papel importante en la resistencia al tratamiento para varios tipos de cáncer porque pueden regenerarse y evitar la muerte incluso mejor que las células madre cancerosas normales. Su calidad inactiva puede persistir durante décadas y provocar una recaída del cáncer. También son difíciles de distinguir de las células madre cancerosas normales, lo que dificulta su estudio.

Los investigadores también pueden diseñar genéticamente células madre para expresar una proteína que se une a un objetivo deseado en una célula cancerosa, lo que aumenta la eficacia de los tratamientos al liberar medicamentos directamente en el tumor. Por ejemplo, las células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea migran naturalmente hacia los tumores y se adhieren a ellos, y se pueden usar para administrar medicamentos contra el cáncer directamente a las células cancerosas.

Las células madre también se pueden usar para hacer modelos organoides , o versiones en miniatura de órganos, para detectar posibles medicamentos contra el cáncer y estudiar los mecanismos subyacentes que conducen al cáncer.

Desafíos en la terapia con células madre

Aunque las células madre tienen numerosas ventajas en su uso en la terapia del cáncer, también enfrentan varios desafíos . Por ejemplo, muchas terapias actuales con células madre que no se usan en combinación con otros medicamentos no pueden eliminar los tumores por completo. También existen preocupaciones acerca de las terapias con células madre que podrían promover el crecimiento tumoral.

A pesar de estos desafíos, los científicos creen que las tecnologías de células madre tienen el potencial de abrir nuevas vías para la terapia del cáncer. La integración de la ingeniería genética con las células madre puede superar los principales inconvenientes de la quimioterapia, como la toxicidad para las células sanas. Con más investigación, las terapias con células madre del cáncer pueden convertirse algún día en parte del estándar de atención para muchos tipos de cáncer.

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