Identifican un factor clave del cáncer de colon y recto en menores de 50 años

El cáncer de colon es el tumor maligno más frecuentemente diagnosticado en España y el segundo tipo de cáncer que más se da entre hombres y mujeres, después del de próstata y mama, respectivamente. Las tasas de cáncer colorrectal de aparición temprana han aumentado de manera constante en los últimos años y ahora es la principal causa de muerte por cáncer en personas menores de 50 años en los Estados Unidos, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer.

Un estudio codirigido por bioingenieros de la Universidad de Texas en Dallas ha identificado una característica distintiva de los tejidos de pacientes jóvenes diagnosticados con cáncer colorrectal, una enfermedad que generalmente afecta a pacientes mayores.

Los investigadores descubrieron que el tejido del colon, tanto canceroso como no canceroso, era mecánicamente más rígido en pacientes más jóvenes que en pacientes mayores diagnosticados con cáncer colorrectal.

El colon es un tubo cilíndrico flexible que utiliza contracciones musculares coordinadas para expulsar los desechos del cuerpo humano. Sin embargo, este tubo puede endurecerse cuando el material extracelular, una malla de colágeno que soporta la carga dentro de la pared del colon, se engrosa o se remodela de forma anormal debido a inflamación o fibrosis.

Los hallazgos, publicados en Advanced Science, sugieren que la rigidez puede crear un entorno que favorece el desarrollo del cáncer colorrectal en personas menores de 50 años. Este trabajo podría ofrecer nuevos enfoques para la prevención y el tratamiento de esta enfermedad, conocida como cáncer colorrectal de inicio temprano, cuya incidencia ha aumentado de forma misteriosa en los últimos 30 años.

«Este es el primer estudio que destaca el papel clave de las fuerzas biomecánicas en la patogénesis del cáncer colorrectal de inicio temprano», afirmó el Dr. Jacopo Ferruzzi , profesor adjunto de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Erik Jonsson y autor correspondiente del estudio. Los investigadores de UT Dallas colaboraron en el estudio con investigadores del Centro Médico UT Southwestern (UTSW).

La Dra. Emina H. Huang, coautora del estudio y experta en cáncer colorrectal en el Centro Oncológico Integral Harold C. Simmons, añade en un comunicado: «Consideramos que este estudio representa un avance significativo en la identificación de personas con riesgo de cáncer colorrectal de inicio temprano y en el descubrimiento de nuevas formas de tratamiento».

Así se hizo la investigación

Investigadores de UT Dallas realizaron pruebas biomecánicas en muestras de tejido obtenidas de pacientes con cáncer colorrectal sometidos a resección quirúrgica en la UTSW. Para el estudio, el equipo recolectó tejido de 19 pacientes mayores de 50 años con diagnóstico de cáncer colorrectal de inicio promedio y de 14 pacientes menores de 50 años con diagnóstico de cáncer colorrectal de inicio temprano.

Los investigadores realizaron pruebas de microindentación, que consisten en presionar una pequeña sonda en el tejido para medir su resistencia a la presión, y analizaron la respuesta de las muestras a la compresión. Los resultados de estas pruebas se sustentaron en análisis estructurales y genéticos. En conjunto, su trabajo demostró que el tejido canceroso y no canceroso de los pacientes con inicio temprano de la enfermedad era fibrótico, o similar a una cicatriz, y contenía más colágeno, una proteína que normalmente mantiene unidos los tejidos, pero que también los vuelve anormalmente rígidos cuando el colágeno es excesivo.

«Sabemos por estudios previos que los cánceres suelen ser más rígidos que los tejidos normales», afirmó Ferruzzi. «Si bien esto también se observó en pacientes con cáncer colorrectal de inicio temprano, nos sorprendió descubrir que tanto los tejidos sanos como los cancerosos de estos pacientes más jóvenes eran más rígidos que los de los pacientes mayores. Esto llevó a nuestro equipo a pensar que dicha rigidez podría estar creando un entorno favorable para el desarrollo del cáncer en etapas tempranas de la vida».

Las células cancerosas en entornos rígidos tienen mayor probabilidad de proliferar

Para comprender cómo puede ocurrir esto, los investigadores cultivaron células cancerosas en biomateriales que reproducen las propiedades físicas de los tejidos biológicos. Descubrieron que las células cancerosas en entornos rígidos tenían mayor probabilidad de proliferar, lo que demuestra que la rigidez mecánica permite que las células cancerosas crezcan con mayor agresividad.

Además de estudiar muestras de tejido y células cancerosas en una placa de cultivo, los investigadores cultivaron organoides derivados de pacientes: microtejidos tridimensionales miniaturizados que imitan la complejidad del órgano de origen. Los experimentos con organoides confirmaron que un entorno rígido puede acelerar el crecimiento de las células cancerosas, independientemente de si el donante original era joven o mayor.

«Si logramos comprender cómo las fuerzas físicas impulsan la progresión del cáncer colorrectal, podremos pensar en el diagnóstico temprano y, posiblemente, en el tratamiento», afirmó Ferruzzi. «Más importante aún, podemos preguntarnos: ¿Cómo podemos evitar que las personas desarrollen cáncer a una edad tan temprana?».