Científicos de Corea del Sur revierten células cancerosas

Un grupo de científicos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), en Daejeon, Corea del Sur, liderados por el profesor Kwang-Hyun Cho, han desarrollado una tecnología innovadora que permite revertir las células cancerosas a su estado normal sin destruirlas. En lugar de eliminar células malignas, esta técnica reprograma la genética para perturbar el crecimiento incontrolado y restaurar su función original.

En el estudio, descubrieron que, durante el desarrollo de tumores o “tumorigénesis”, las células normales entran en un estado inestable en el que coexisten células normales y cancerosas. Al investigar esta transición crítica,

capturaron el momento justo antes de que las células normales pasaran a un estado canceroso irreversible. La transición crítica es un fenómeno en el que ocurre un cambio repentino de estado en un momento determinado.

Al analizarlo con métodos de biología de sistemas, los científicos desarrollaron una tecnología para identificar este interruptor molecular, que es capaz de revertir el cáncer al convertir las células cancerosas a un estado normal, y aplicaron el descubrimiento en células de cáncer colorrectal, demostrando que las células cancerosas pueden recuperar las características de las células normales.

El hallazgo se basa en un análisis detallado de las trayectorias de diferenciación celular, es decir, el proceso mediante el cual las células madre se convierten en células especializadas. Durante la oncogénesis, este proceso se invierte, lo que da origen a células menos diferenciadas y más agresivas. El equipo de KAIST utilizó datos de transcriptomas —el conjunto de ARN (molécula que contiene instrucciones para producir y mantener células) mensajero que se produce en una célula, tejido u organismo en un momento determinado, que refleja su actividad genética— de célula única para crear un gemelo digital de la red genética asociada a la diferenciación celular normal. Este modelo matemático permitió simular la regulación dinámica de los genes implicados y descubrir los llamados "interruptores maestros" que controlan el proceso. A través de esta simulación, los investigadores identificaron tres genes principales: HDAC2, FOXA2 y MYB. Cuando estos genes se regulan simultáneamente, las células cancerosas vuelven a un estado normal, lo que es crucial ya que bloquea la diferenciación hacia enterocitos, que son las células especializadas del intestino. Los resultados fueron validados mediante experimentos moleculares, celulares y en modelos animales. En estos últimos, la regulación de estos factores redujo significativamente la proliferación de tres líneas de células cancerosas del colon. Además, los perfiles de expresión génica de las células revertidas mostraron una alta similitud con los de tejidos normales del colon, lo que refuerza la eficacia del método.

El experimento se realizó en un tumor cultivado en laboratorio en una placa de Petri. Identificaron una enzima que impide la descomposición de ciertas proteínas relacionadas con el cáncer, lo que les permite impulsar el crecimiento del tumor. Al modular genes y proteínas específicos presentes en las células tumorales a través de los procesos de edición genética y estimulación molecular, fueron capaces de restaurar ciertas funciones celulares, llevando a las células anormales a reanudar un comportamiento similar a las células normales. Al bloquear la enzima, los tumores cultivados en laboratorio dejaron de crecer y volvieron a un estado saludable de funcionamiento normal.

Posteriormente, los científicos llevaron a cabo pruebas en ratones a los que implantaron células cancerosas tratadas. En estos modelos, el volumen y peso de los tumores disminuyeron notablemente tras la regulación de los tres genes clave. Los resultados confirman que esta estrategia no sólo suprime el crecimiento tumoral, sino que también transforma las células malignas en células no cancerosas.

Este estudio ha revelado en detalle, a nivel de redes genéticas, los cambios que ocurren en las células durante el desarrollo del cáncer, un proceso que hasta ahora había sido un misterio. Además, esta es la primera investigación que demuestra que en estos momentos de cambio se encuentran pistas cruciales para revertir el destino de las células cancerosas y devolverlas a su estado normal.

Ventajas sobre las terapias convencionales

Tradicionalmente, el tratamiento del cáncer se ha basado en la eliminación o destrucción de las células malignas mediante cirugía, radioterapia o quimioterapia. Este método promete tratamientos más precisos con menos efectos secundarios significativos, evita que las células cancerosas desarrollen resistencia al tratamiento, y, en algunos casos, evita la aparición de nuevos cánceres.

Toxicidad menor: la quimioterapia y la radioterapia, aunque son efectivos, pueden causar daños colaterales, ya que afectan a las células sanas y enfermas.

Personalización del tratamiento: cada tipo de cáncer tiene peculiaridades genéticas. La reprogramación celular puede ser dirigida basándose en las mutaciones específicas de cada paciente, abriendo el camino para la llamada medicina de precisión.

Posible prevención de la recaída: al restaurar el comportamiento celular normal, existe la posibilidad de que el cuerpo recupere la capacidad de identificar y contener potenciales fallos futuros, reduciendo el riesgo de que vuelva el cáncer.

Este enfoque introduce el concepto de 'terapia reversible del cáncer', en el que el objetivo no es eliminar las células malignas, sino transformarlas a un estado no tumoral sin necesidad de destruirlas. Además, el uso de modelos matemáticos permite identificar con precisión los factores reguladores, acelerando el desarrollo de nuevas terapias.

Los resultados de la investigación fueron publicados en la edición electrónica de la revista internacional Advanced Science.

Según KAIST, los resultados de este estudio ya han sido transferidos a la empresa BioRevert Inc., que busca desarrollar aplicaciones clínicas basadas en esta tecnología. La investigación no sólo abre nuevas posibilidades para el tratamiento del cáncer de colon, sino también para otros tipos de cáncer que comparten mecanismos similares.

Aunque todavía se encuentra en sus primeras etapas, esta tecnología tiene el potencial de transformar el futuro del tratamiento del cáncer.