Aunque usualmente pensamos en la tierra como el suelo que pisamos al andar, y lo que usamos para  sembrar nuestras plantas, también puede servir como una analogía útil para el cáncer. Una de las enfermedades más temidas de nuestro tiempo es como una semilla, y solo puede echar raíces si le facilitamos el tejido correcto en el cual anidarse. Y eso es exactamente lo más problemático con la mayoría de las investigaciones sobre el cáncer, y la mayoría de las terapias anticancerígenas, incluyendo la quimioterapia y la radiación: todas ellas enfatizan las semillas y descuidan la tierra.

 Aunque ignorada durante más de un siglo, la “hipótesis de la semilla y la tierra” no es nueva. Fue concebida en 1889 por el cirujano británico Stephen Paget, quien halló que la difusión de los tumores a otras partes del cuerpo, un proceso llamado “metástasis”, no sucede al azar. 

En su lugar, él sugirió que las células del tumor, que se han separado de la masa inicial, solo crecen en un órgano distante si ese órgano les ofrece el sustrato correcto. Debido al renovado interés durante las últimas décadas en la hipótesis de la semilla y la tierra, ahora sabemos que lo mismo aplica a la iniciación de un tumor. Microambientes jóvenes y saludables pueden prevenir el cáncer. La tierra dañada, en cambio, puede facilitar el desarrollo de los tumores en células que en otras condiciones no los formarían.    

Enfocarse exclusivamente en las células del cáncer es un análisis incompleto, pues no todas las personas que acarrean genes malos adquieren cáncer. Por ejemplo, una amplia fracción de mujeres que llevan una mutación en el gen BRCA similar a la de Angelina Jolie no van a desarrollar cáncer de seno. Por otro lado, mujeres que no presentan anormalidades genéticas obvias pueden tener la enfermedad, ya que solo entre el 5 y el 8 por ciento de todos los casos de cáncer de seno parecen estar ligados a mutaciones genéticas.

La condición subyacente —la tierra—contribuye en gran medida a esos resultados clínicos, y no obstante recibe muy poca atención. 

Biopsia del borde de una metástasis cerebral de melanoma. La imagen muestra una infiltración extensa de células melanóticas a las estructuras adyacentes al Sistema nervioso central.
Crédito: Jensflorian/Wikimedia Commons

Entonces, si el tejido circundante con sus células no cancerosas, incluyendo vasos sanguíneos y células del sistema inmune, juega tan importante papel en el cáncer, ¿por qué no hay más tratamientos enfocados en la tierra en lugar de en las semillas? Y, ¿no podemos usar este principio para desarrollar terapias de prevención del cáncer basadas en convertir la ‘tierra’ en un medio hostil a las células de los tumores?

La obesidad, por ejemplo, es conocida como un medio fértil para las semillas tumorigénicas porque convierte los tejidos sanos en tierra apta para los tumores. A manera de ilustración, los resultados de mi laboratorio sugieren que la obesidad aumenta el riesgo de cáncer, al elevar la rigidez del tejido de los senos. Esto es especialmente alarmante porque se necesitan nuevas terapias urgentemente. La tasa de obesidad en Estados Unidos se ha duplicado desde 1980; en este momento más de un tercio de los adultos en el país son obesos.

Se espera que dentro de diez años la obesidad sobrepase al cigarrillo como una causa subyacente del cáncer. Aun peor, la pérdida de peso, que por lo general mejora la salud, podría no reducir el riesgo de cáncer de seno, según sugirió un estudio recientemente publicado en JAMA Oncology que analizó retrospectivamente datos de 67,142 mujeres. Estos resultados pueden ser consistentes con otra analogía del suelo: ignorar el ambiente puede causar daños irreversibles en la tierra. De la misma manera, la pérdida de peso puede no normalizar enteramente al tejido adiposo, afectando así su capacidad de suprimir tumores.

La razón por la cual sabemos poco acerca de cómo el microambiente regula el cáncer puede atribuirse en parte a que el campo es relativamente nuevo. Basado en mi propio análisis, el número de artículos de investigaciones describiendo el microambiente de los tumores es 34 veces menor que el número de artículos que hablan sobre genética de tumores. No obstante, otra razón podría ser la falta de plataformas de pruebas que modelen con exactitud las propiedades del microambiente que promueven o inhiben tumores en los seres humanos.

Cultivo de células de cáncer en tejido conector humano, iluminadas por contraste amplificado de campo oscuro, y magnificadas 500x.
Crédito: National Cancer Institute/Wikimedia Commons

Los investigadores y las compañías farmacéuticas estudian el cáncer en placas Petri o en ratones, pero ninguna de estas dos técnicas recrea con exactitud el comportamiento de las células de un paciente. Por ello, las nuevas drogas se ven promisorias en pruebas preclínicas, pero con frecuencia fallan al ser ensayadas en pacientes porque el “factor de la tierra” no se tiene en cuenta.

Los ingenieros pueden ayudar con esto. Mi grupo de investigaciones y otros ya han diseñado modelos de plataformas que recapitulan más cercanamente la composición celular y molecular de los tumores en los humanos. Por ejemplo, sembrar células cancerosas en andamiajes porosos copia la señalización que los tumores usan para atraer su suministro de nuevos vasos sanguíneos en el cuerpo. Cuando se construyen a partir de las propias células de los pacientes, tales modelos permiten pruebas personalizadas de drogas, sin tener que someter al paciente mismo a sus dañinos efectos secundarios.

Además, la forma en que el cuerpo entero afecta al cáncer puede ensayarse en los llamados modelos de ‘cuerpo en un chip’. En estos sistemas, versiones miniaturizadas de los diferentes órganos se conectan por medio de canales vasculares a un chip plástico. Al modificarse para reflejar cambios en las condiciones generales del cuerpo tales como la obesidad, podrían identificarse nuevas formas de entender la mecánica. Estos nuevos conocimientos a su vez pueden usarse para el desarrollo de terapias que afecten a la tierra en lugar de las semillas, una estrategia que ofrece ayudar a obtener la meta de la prevención del cáncer.  

Claudia Fischbach es profesora asociada de ingeniería biomédica en la Universidad de Cornell, y Profesora invitada del Proyecto OpEd, Voces Públicas, en 2015.