Un equipo dirigido por Weill Cornell Medicine y los investigadores presbiterianos de Nueva York identificó una proteína que los cánceres de seno, pulmón y otros cánceres usan para promover su propagación, o metástasis, al cerebro. La proteína, CEMIP,ahora se centrará en los esfuerzos para predecir, prevenir y tratar las metástasis cerebrales, que son una causa frecuente de muerte por cáncer.
En su estudio, publicado el 4 de noviembre en Biología celular natural , los científicos descubrieron que el CEMIP provoca que los vasos sanguíneos y las células inmunes residentes en el cerebro produzcan moléculas inflamatorias, que a su vez apoyan la supervivencia y la progresión de las células cancerosas para formar tumores cerebrales. En experimentos en placas de laboratorio y modelos animales, eliminandoCEMIP impidió en gran medida este proceso de metástasis cerebral. En las pruebas en tumores de mama y pulmón de pacientes humanos, los investigadores vincularon los altos niveles de CEMIP con un alto riesgo de metástasis en el cerebro.
"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", dijoautor principal Dr. 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.
La gran mayoría de las muertes por cáncer no son causadas por los tumores primarios iniciales que se forman, sino por tumores metastásicos secundarios en órganos vitales. Las metástasis cerebrales son las más letales de estas y también son relativamente comunes, ocurriendo en un estimado de 150,000 a 200,000pacientes con cáncer cada año en los Estados Unidos. No ha habido una buena manera de predecir estas metástasis, y mucho menos prevenirlas o tratarlas.
En el estudio, los científicos descubrieron que CEMIP, una proteína previamente unida a algunos tipos de cáncer, se produce a niveles altos por metástasis cerebral de células de cáncer de mama y pulmón humano. CEMIP se concentra a niveles especialmente altos en los exosomas de estas células,"Cápsulas diminutas que son secretadas por las células y pueden circular en el cuerpo y ser absorbidas por otras células. Por el contrario, el CEMIP tiende a ser producido a niveles relativamente bajos por las células cancerosas que hacen metástasis a los huesos y otros órganos".
El equipo encontró evidencia de que los exosomas que contienen CEMIP de los tumores primarios de mama y pulmón son absorbidos principalmente por las células endoteliales que forman los vasos sanguíneos en el cerebro, y por las células inmunes cercanas residentes en el cerebro llamadas células microgliales. La proteína desencadena cambiosen estas células, incluida la mayor producción de moléculas inflamatorias que previamente se han relacionado con metástasis.
"Incluso cuando eliminamos el gen CEMIP de las células cancerosas, proporcionar CEMIP a través de exosomas restauró el ambiente molecular en el tejido cerebral que permitió que las células cancerosas colonizaran ese tejido", dijo el primer autor Gonçalo Rodrigues, un estudiante de doctorado co.-representado por el Dr. Lyden y la Dra. Maria de Sousa, profesora emérita de la Universidad de Oporto en Portugal y profesora adjunta de pediatría en Weill Cornell Medicine. El Dr. de Sousa también es coautor principal del estudio.
En ausencia de CEMIP, los científicos descubrieron que las células de las células propensas a metástasis cerebrales no lograron colonizar el tejido cerebral normalmente en experimentos de cultivo de tejidos y en modelos animales.
El coautor Dr. David Pisapia, profesor asistente de patología y medicina de laboratorio en Weill Cornell Medicine y patólogo en NewYork-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center, examinó más de 300 muestras de tumores primarios y metastásicos de cáncer de mama y pulmónpacientes, y encontraron que los tumores primarios asociados con metástasis cerebrales tendían a tener niveles mucho más altos de CEMIP en comparación con los tumores primarios asociados con metástasis óseas u otras metástasis, o sin metástasis. Los investigadores vincularon una mayor producción de CEMIP en el tumor primario a una progresión más rápida al cerebrometástasis, mientras que una mayor producción de CEMIP en metástasis cerebrales se correlacionó con tiempos de supervivencia más cortos para los pacientes.
Los resultados sugieren que el nivel de CEMIP en tejido tumoral biopsiado y exosomas podría ser un biomarcador útil del riesgo de metástasis cerebral. "Paradójicamente, debido a las terapias mejoradas y los tiempos de supervivencia prolongados, una proporción cada vez mayor de pacientes desarrollan metástasis en el cerebro, dondeLas células tumorales, protegidas por la barrera hematoencefálica, se están "ocultando" de las terapias. Por lo tanto, sería genial tener una herramienta para identificar a los pacientes que tienen mayor riesgo de desarrollar metástasis cerebrales después de los tratamientos estándar ", dijo el Dr. Lyden, quien también es miembro del Centro de Cáncer Sandra y Edward Meyer y del Instituto Gale e Ira Drukier para la Salud de los Niños en Weill Cornell Medicine.
Los científicos ahora están trabajando con el Tri-Institutional Therapeutics Discovery Institute, una asociación que incluye Weill Cornell Medicine, The Rockefeller University y Memorial Sloan Kettering Cancer Center, para desarrollar una prueba de diagnóstico para los niveles de CEMIP, así como un anticuerpo terapéutico que, en principioretrasaría o evitaría la metástasis cerebral al bloquear el CEMIP.
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Materiales proporcionado por Medicina de Weill Cornell . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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