Las bacterias que acechan en las células cancerosas pueden afectar el tratamiento

Las células cancerosas son refugios cómodos para las bacterias. Esa conclusión surge de un estudio riguroso de más de 1, 000 muestras de tumores de diferentes cánceres humanos. El estudio, dirigido por investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann, encontró bacterias que viven dentro de las células de todos los tipos de cáncer, desde el cerebro hasta los huesos y el cáncer de mama, e incluso identificó poblaciones únicas de bacterias que residen en cada tipo de cáncer. La investigación sugiere que comprender la relación entre una célula cancerosa y su "mini-microbioma" puede ayudar a predecir la efectividad potencial de ciertos tratamientos o puede apuntar, en el futuro, a formas de manipular esas bacterias para mejorar las acciones de los tratamientos contra el cáncer. Los hallazgos de este estudio se publicaron en Ciencias y aparece en la portada.

Muchos años atrás, El Dr. Ravid Straussman del Departamento de Biología Celular Molecular de Weizmann descubrió bacterias que acechan dentro de las células tumorales pancreáticas humanas. Se demostró que las bacterias protegen las células cancerosas de los medicamentos de quimioterapia al "digerir" e inactivar estos medicamentos. Cuando otros estudios también encontraron bacterias en las células tumorales, El Dr. Straussman y su equipo se preguntaron si tal hospedaje podría ser la regla, en lugar de la excepción. Descubrir, Drs. Deborah Nejman e Ilana Livyatan en el grupo de Straussman y el Dr. Garold Fuks del Departamento de Física de Sistemas Complejos de Weizmann trabajaron con un equipo global de oncólogos e investigadores. El trabajo también fue dirigido por el Dr. Noam Shental del Departamento de Matemáticas e Informática de la Universidad Abierta de Israel.

En última instancia, el equipo produciría un estudio detallado que describiera, en alta resolución, las bacterias que viven en estos cánceres:cerebro, hueso, seno, pulmón, ovario, páncreas, colorrectal, y piel (melanoma). Descubrieron que cada tipo de cáncer albergaba bacterias, y que los diferentes tipos de cáncer albergan diferentes especies de bacterias. Fueron los cánceres de mama, sin embargo, que tenía la mayor cantidad y diversidad de bacterias. Los científicos demostraron que se pueden encontrar muchas más bacterias en los tumores de mama que en el tejido mamario normal que rodea a los tumores. y que algunas bacterias se encuentran preferentemente en el tejido tumoral más que en el tejido normal que lo rodea.

Para llegar a estos resultados, el equipo tuvo que superar varios desafíos. Para uno, la masa de bacterias en una muestra de tumor es relativamente pequeña, y los investigadores tuvieron que encontrar formas de centrarse en estas pequeñas células dentro de las células. También tuvieron que eliminar cualquier posible contaminación exterior. Para tal fin, utilizaron cientos de controles negativos y crearon una serie de filtros computacionales para eliminar los rastros de cualquier bacteria que pudiera haber venido de fuera de las muestras tumorales.

El equipo pudo cultivar bacterias directamente a partir de tumores de mama humanos, y los resultados demostraron que las bacterias que se encuentran en estos tumores están vivas. La visualización por microscopía electrónica de las bacterias demostró que prefieren anidar en un lugar específico dentro de las células cancerosas:cerca del núcleo celular.

Diferentes células para diferentes bacterias.

El equipo también informó que las bacterias se pueden encontrar no solo en las células cancerosas, pero en las células inmunes que residen dentro de los tumores. "Algunas de estas bacterias podrían mejorar la respuesta inmunitaria contra el cáncer, mientras que otros podrían estar reprimiéndolo, un hallazgo que puede ser especialmente relevante para comprender la efectividad de ciertas inmunoterapias, "dice el Dr. Straussman. De hecho, cuando el equipo comparó las bacterias de grupos de muestras de melanoma, encontraron que diferentes bacterias se enriquecieron en los tumores de melanoma que respondieron a la inmunoterapia en comparación con los que tuvieron una respuesta deficiente.

El Dr. Straussman cree que el estudio también puede comenzar a explicar por qué a algunas bacterias les gustan las células cancerosas y por qué cada cáncer tiene su propio microbioma típico:las diferencias aparentemente se reducen a la elección de servicios ofrecidos en cada tipo de entorno de células tumorales. Es decir, las bacterias pueden vivir de ciertos metabolitos que son sobreproducidos o almacenados dentro de tipos de tumores específicos. Por ejemplo, cuando el equipo comparó las bacterias encontradas en los tumores pulmonares de los fumadores con las de los pacientes que nunca habían fumado, encontraron variaciones. Estas diferencias se destacaron más claramente cuando los investigadores compararon los genes de los dos grupos de bacterias:las de las células de cáncer de pulmón de los fumadores tenían muchos más genes para metabolizar la nicotina. tolueno, fenol, y otros productos químicos en los cigarrillos.

Además de mostrar que algunos de los cánceres más comunes albergan poblaciones únicas de bacterias dentro de sus células, Los investigadores creen que los métodos que desarrollaron para identificar los microbiomas característicos de cada tipo de cáncer ahora se pueden utilizar para responder preguntas cruciales sobre el papel que juegan estas bacterias:¿Son las bacterias gorrones de los metabolitos excedentes de las células cancerosas? o dan un servicio al celular? ¿En qué etapa se instalan? ¿Cómo promueven u obstaculizan el crecimiento del cáncer? ¿Qué efectos tienen sobre la respuesta celular a los tratamientos contra el cáncer?

Los tumores son ecosistemas complejos que se sabe que contienen, además de las células cancerosas, células inmunes, células estromales, vasos sanguineos, nervios y muchos más componentes, todo forma parte de lo que llamamos microambiente tumoral. Nuestros estudios, así como estudios de otros laboratorios, demuestran claramente que las bacterias también son una parte integral del microambiente tumoral. Esperamos que al descubrir cómo encajan exactamente en la ecología general del tumor, podemos encontrar nuevas formas de tratar el cáncer ".

Dr. Ravid Straussman, Departamento de Biología Celular Molecular de Weizmann

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