Hallan un mecanismo de comunicación física entre células que promueve la metástasis

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (Ibec) han descubierto un nuevo mecanismo de comunicación celular basado en leyes físicas que promueve la metástasis en cáncer.

Redacción | 01/04/2015 13:44

Un estudio del Instituto de Bioingeniería de Catalunña (Ibec) impulsado por la Obra Social La Caixa ha permitido descubrir un nuevo mecanismo de comunicación celular basado en leyes físicas que promueve la metástasis en cáncer.

El hallazgo, publicado en la revista Nature Cell Biology, ha sido presentado por el investigador principal, Xavier Trepat; el director del Ibec, Josep Samitier, y el director del Área de Ciencia y Medio Ambiente de la Obra Social La Caixa, Enric Banda.

El descubrimiento ha sido posible gracias a la combinación de nanotecnología, matemática y biología molecular, y supone una "revolución" porque es la primera vez que se trata de entender cómo funciona la metástasis desde el punto de vista de la física y lo de la bioquímica, ha explicado Trepat.

A través de leyes físicas de fuerzas, los investigadores han detectado dos moléculas, E-cadherina y P-cadherina, que están presentes en el cáncer de mama más agresivo, y han descubierto que ayudan a las células cancerosas a avanzar y conquistar nuevos tejidos.

"Estas moléculas actúan como sensores y les dan a las células la capacidad de controlar la velocidad y la distancia de su movimiento", elemento clave para la metástasis, ha añadido Trepat, que ha destacado la importancia de empezar a investigar el cáncer desde las teorías físicas.

El crecimiento y expansión de los tumores se debe a una pérdida de comunicación entre las células, algo que tradicionalmente se había atribuido a aspectos puramente bioquímicos: "Este estudio pone en cuestión esta visión tradicional y trabaja en la idea de que la comunicación física entre las células es tan importante como la química".

Los investigadores han utilizado células epitaliales de mama para el estudio, aunque Trepat ha avanzado que "la mayoría de cánceres epiteliales seguramente seguirán el mismo funcionamiento físico", por lo que ha animado a abrir investigaciones en este sentido.

De momento, el equipo de Trepat ha empezado a buscar dianas terapéuticas para las dos moléculas descubiertas junto con el Center Research UK de Londres, con el que están investigando en ratones lo que ocurre cuando las inhibes.

Este descubrimiento basado en leyes físicas "puede tener muchas aplicaciones más allá del cáncer, como el Alzheimer y muchas enfermedades inflamatorias crónicas", ha destacado el experto, y ha destacado que la física tiene la misma importancia que la química en estos procesos.

"uestro análisis sugiere que las proteínas controlan la fuerza de un modo muy parecido a como los actuales sistemas electrónicos controlan los electrodomésticos, es decir, usando lo que los ingenieros denominan sistemas de control proporcional-integral-derivativo. Estos indicios apuntan que las células ya habían desarrollado sistemas de control tan avanzados como los nuestros hace millones de años", ha afirmado Trepat.

Patente
Trepat ha explicado que para poder realizar este hallazgo, el Ibec ha patentado una tecnología para medir las fuerzas de las células, algo que han desarrollado junto a la Universidad de Harvard y que ha permitido descubrir que una célula efectúa una fuerza de un nanonewton, una unidad 100.000 veces más pequeña que el peso de un mosquito.

Además, el Ibec ha contado con el apoyo de la Universitat Rovira i Virgili (URV) y la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), que han desarrollado nuevas estrategias experimentales para poder aplicar las leyes físicas al funcionamiento celular.