Crean el primer modelo humano de la progresión del cáncer de páncreas

Científicos de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, han utilizado la tecnología de células madre para crear una línea de investigación con células de un paciente con adenocarcinoma ductal pancreático avanzado (PDAC). Este modelo de células humanas, primero de su tipo en la progresión del cáncer de páncreas, se ha hecho público en Cell Reports por el laboratorio de Ken Zaret, profesor de Biología Celular y del Desarrollo.

'Es el primer ejemplo utilizando células madre pluripotentes inducidas [iPS] de como modelo de la progresión del cáncer pancreático directamente de un tumor sólido y la primera línea celular humana que puede modelar la progresión del cáncer de páncreas desde etapas tempranas e invasoras', dice Zaret, también director asociado del Instituto de Medicina Regenerativa de Penn.

'Hemos sido capaces de predecir la aparición de características celulares y los marcadores de proteínas en las etapas intermedias de cáncer de páncreas que no son evidentes en la fase terminal que nos ha dado nuevas perspectivas sobre este tipo mortal de cáncer, algo que nadie tiene visto antes en las células humanas. Nuestro análisis reveló redes moleculares conocidas que se activan durante la progresión del PDAC, así como una nueva red molecular que se activa durante las etapas intermedias. Esto podría proporcionar una nueva perspectiva sobre los biomarcadores para las primeras etapas de la enfermedad', afirma.

Zaret y otro de los autores, Jungsun Kim, asociado postdoctoral en el laboratorio de Zaret, lanzan la hipótesis de que si las células PDAC humanas se reprograman de nuevo a células pluripotentes y luego se dejan volver a diferenciarse en tejido pancreático, pueden recapitular las etapas tempranas del cáncer. Para ello, crearon las células pluripotentes PDAC y detectaron los estados tempranos e intermedios de cáncer de páncreas y, a continuación, las células aisladas en la primera etapa, se cultivaron in vitro y se identificaron las proteínas secretadas y liberadas que podrían servir como biomarcadores en etapa temprana de la progresión de la enfermedad.

'Utilizando el método iPS, sólo pudimos conseguir reprogramar una línea celular de cáncer de un paciente, lo que significa esta obra es representativa del cáncer de un individuo', concretó, señalando que su estrecha colaboración con John Hoffman, un cirujano del Centro de Cáncer Fox Chase (FCCC ) fue clave con el fin de obtener células cancerosas para la reprogramación. Trataron este método con células de nueve tumores humanos en total, aunque, según Zaret, hay muchos ejemplos en los que una sola línea celular humana ha servido como un modelo muy útil para las enfermedades humanas.

'Nuestras células iPS mostraron pluripotencia, al igual que otras células madre, pero cuando se diferencian y se inyectan en modelos experimentales inmunodeficientes, se desarrollan preferentemente en células de cáncer de páncreas en etapa temprana', dijo Zaret. Así, se explica que el enfoque es otro ejemplo del uso de células iPS a partir de pacientes humanos con el modelo de la enfermedad, mediante la captura del genoma de un individuo afectado, aunque esta es la primera vez que se hace en cáncer de tumores sólidos.

Las características visuales de estas células de cáncer, a medida que avanzan desde la primera a la última etapa del cáncer, son típicas de lo que se ve en las células analizadas de pacientes con cáncer en la clínica. En la primera etapa, los conductos pancreáticos presentan lesiones con células de una forma anormal y proteínas características medidas por las manchas y, con el tiempo, algunas de estas células anómalas pueden crecer en exceso, perder sus características ductales y convertirse en invasoras.

Cuando las células iPS PDAC humanas se cultivan en forma de lesiones en el modelo experimental, secretan o liberan proteínas correspondientes a las redes de proteínas expresadas durante la progresión del cáncer de páncreas humano,  moléculas centradas en un trío de proteínas clave: HNF4, integrina, y TGFbeta. Este enfoque permite estudiar directamente las células humanas en lugar de examinar las características de la progresión del cáncer de páncreas en un modelo animal y luego tener que evaluar si los resultados se aplican a los seres humanos.