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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Viviendo con el enemigo. Hablamos con Josefina Cano.

Evolución y cáncer - Hablando con científicos podcast - Cienciaes.com

Nace un nuevo podcast en Cienciaes.com, un paso más en nuestro objetivo de divulgar la ciencia y hacerla comprensible a todo aquel que quiera escucharnos. Nos complace decir, además, que este nuevo podcast tiene un carácter más internacional porque su autora, Josefina Cano, nació en Pasto, una ciudad lejana y olvidada de Colombia, y vive en Nueva York.

Josefina Cano es bióloga, genetista y una entusiasta de la teoría de la evolución, como podrán comprobar en la entrevista que hoy les ofrecemos. Estudió biología en la Universidad Nacional de Colombia, se doctoró en genética molecular en la Universidad de Sao Paulo, Brasil, y ha investigado en campo del cáncer en Colombia, Brasil, Canadá y Suiza. Decidió dejar el laboratorio para dedicarse a la divulgación de la Ciencia. Tiene un blog titulado Cierta Ciencia al que, a partir del 13 de junio vamos a poner voz y música en el podcast lleva el mismo nombre, que pasará a formar parte de Cienciaes.com.

Como presentación, hoy, Josefina Cano habla de una mirada diferente del cáncer en este episodio de “Hablando con Científicos”

Viviendo con el enemigo

(Texto de Josefina Cano)

El cáncer es un desorden de los genes. Desorden que facilita y permite el crecimiento caótico y desordenado de algunas células del organismo. Es la victoria evolutiva de esas células porque la malignidad ha superado el orden normal. El cáncer no viene de fuera del organismo, se genera desde dentro.

La evolución de las especies, con su mecanismo de la selección natural y en un proceso que se tomó millones de años, produjo maravillas como la inmensa complejidad de los seres humanos. Lo hizo a partir de una multitud uniforme y monótona de individuos unicelulares. Pero dejó con ello y como una orden de cobro – el frasco de veneno guardado en un armario – la posibilidad de desarrollar y sufrir esa enfermedad.

Un poco de historia

El cáncer y la evolución, hasta hace poco, se mantuvieron como campos del conocimiento científico sin ninguna relación entre ellos. Genetistas, biólogos moleculares, y oncólogos fácilmente podían ejercer sus carreras en la investigación y en el tratamiento clínico sin haber leído jamás a Darwin. En la casi totalidad de los casos, los investigadores no habían buscado en la evolución el soporte intelectual para la comprensión del desarrollo y progreso del cáncer y menos aún, la habían incorporado a su práctica científica y médica.

Sin embargo, en décadas recientes, la situación ha cambiado en la medida que la genética molecular y la biología evolutiva han venido encontrando puntos comunes. Una señal de esa síntesis ocurrió en 1976 cuando Peter Nowell, científico dedicado al estudio de la leucemia, publicó un artículo teórico sobre la evolución de las células tumorales.

Nowell propuso lo que fue en su momento una idea novedosa: los eventos que se dan cuando las células pasan de un estado pre-canceroso a uno canceroso, representan una forma de evolución por selección natural. “Al igual que ocurre con la evolución de las especies, la evolución de los tumores malignos requiere dos condiciones: diversidad genética entre los individuos de una población y la lucha entre ellos por recursos limitados”, escribió Nowell.

La hipótesis de Nowell sobre la evolución tumoral se difundió entre ciertos círculos de investigadores del cáncer aunque no se tomó muy en serio sino hasta casi el el año 2000, cuando Robert Weinberg, genetista del cáncer, en un artículo capital describe las características de las células cancerosas: división sin límites, invasión de tejidos vecinos y la negación a morir.

¿De dónde saca la célula tumoral esas capacidades? De las mutaciones, que la han dotado de esos rasgos que le dan una ventaja selectiva sobre las demás. “El desarrollo de un tumor se da por un proceso similar a la evolución Darwiniana” dijo Weinberg. El cáncer, al igual que las especies, evoluciona.

Se nos quedó el maleficio

Hace millones de años no había esa cosa del cáncer. Todas las criaturas vivientes eran organismos unicelulares y la regla debía ser cada uno a lo suyo, a dividirse, sin ningún control y sin diferenciarse, todos iguales.

El genoma debió tener una cierta inestabilidad, con una tendencia a sufrir mutaciones. Esa característica fue la que permitió la aparición de nuevas formas de vida, pero esa misma situación de inestabilidad podría haber resultado peligrosa para la sobrevivencia.

Los organismos tuvieron que establecer una regla de ni mucha ni poca inestabilidad, sólo la necesaria para diversificarse y generar múltiples posibilidades para el paso a los organismos multicelulares. Ya no más egoísmo, no más sólo dividirse: había que agruparse y perder individualidad para competir en un medio que estaba cambiando constantemente.

En los tejidos que componen el cuerpo una alta inestabilidad genética no es deseable, puesto que le abriría las puertas al cáncer. De ahí que la evolución se haya esforzado tanto para que los genomas de nuestras células sean estables.

Existen múltiples mecanismos para mantener las mutaciones en las células bajo control. Si algún daño ha ocurrido, bien sea la entrada de sustancias mutagénicas que han evadido las defensas externas, o por errores en la replicación del ADN, un grupo de enzimas reparadoras del ADN corre a arreglar el daño y a borrar cualquier huella de lo ocurrido.

De igual manera, cuando la célula se divide, cuenta con un complejo grupo de proteínas que aseguran un proceso impecable. Otro mecanismo es la apoptosis, o muerte celular inducida, cuando se detecta un mal funcionamiento. Y la senescencia, una especie de decadencia pues la célula vive pero no se divide más.

Al igual que otras moléculas en las células, el ADN es vulnerable a muchos tipos de daño. Su aparente estabilidad es sólo un reflejo de un equilibrio dinámico, una batalla constante entre las fuerzas del orden y el caos. Cualquier desarreglo en el genoma pone en alerta a los guardianes.

¿Quiénes son esos guardianes? Proteínas producidas por genes que controlan los procesos de la división celular. Para mencionar los más conocidos, el gen de la pRB, descubierto en el cáncer de ojo infantil, retinoblastoma, y el gen de la p53, bautizado como “guardián del genoma”. Se los conoce como genes supresores del cáncer porque se encargan de mantener andando correctamente la maquinaria de división celular, que si falla lleva a las divisiones sin control, característica del cáncer. Fueron descubiertos a partir de estudios en tejidos tumorales humanos, donde su ausencia o forma alterada había permitido el daño.

Del otro lado, del caos, están los llamados oncogenes, que no son otra cosa que genes involucrados en incrementar el crecimiento celular. Son muy importantes en las primeras etapas del desarrollo del organismo humano cuando se requieren muchas células nuevas y a una gran velocidad. Pero tienen que detenerse cuando esos procesos se han terminado. Al no hacerlo se convierten en agentes de inestabilidad y destrucción.

La inestabilidad genética, tan importante para generar diversidad y abrir caminos a nuevas formas de vida, nos sigue cobrando un buen precio por habernos colocado en un nivel de complejidad tan alto. Si los mecanismos de protección para una reproducción celular armónica fallan, el viejo vicio de la reproducción incontrolada muestra los dientes.

De cualquier manera, a medida que el cuerpo humano envejece, los mecanismos de protección se deterioran, dejándolo a merced de las mutaciones que acabarán produciendo tumores; el cáncer es inherente al envejecimiento.

Paso a paso

El cáncer no aparece de sopetón. En la mayoría de los casos se toma su tiempo. Tanto que a veces un individuo se muere sin enterarse de que lo ha tenido, huella apenas en una autopsia.

Cuando los mecanismos de vigilancia de la división celular correcta no logran eliminar la mutación se produce un primer cambio en la célula, que siempre es una célula madre pues es ella la que tiene el potencial de generar nuevos tejidos.

El cambio inicial, si es exitoso, producirá unas células “transformadas” que si se dividen dan el primer paso hacia el cáncer. Esa población de células transformadas seguirá creciendo a gusto y en el camino, dado que existe ya un estado alterado en la función celular, otros cambios se sucederán, aprovechando la inestabilidad que se ha establecido.

Puede ocurrir que las células transformadas sean descubiertas por los vigilantes que toman cuidado de que todo ande bien en el tejido y sean destruidas. Vuelta a la normalidad. Si por el contrario esas células logran pasar la barrera de vigilancia y dado que cargan una inestabilidad genética, serán blanco de otra(s) mutaciones. Se desarrolla entonces un tumor, un crecimiento desmedido, incontrolado, pero que puede ser benigno. Si ese tumor, inestable como es, sufre más alteraciones, escapa de nuevo a la vigilancia, se establece ya el cáncer.

Esto da una idea de la complejidad y del lento desarrollo del proceso cancerígeno. Pareciera que no, que su génesis es muy rápida y simple pues siempre vemos sólo el resultado: el paciente, alguien cercano a nosotros o conocido por alguien que conocemos. Y ni siquiera eso, vemos no ya a alguien sufriendo de lo que hasta ahora se ha descrito como el cáncer primario, el original, sino la metástasis, células de muerte que han viajado en el torrente sanguíneo y disfrazadas o ayudadas por otras células han colonizado con éxito otros medios para sobrevivir y reproducirse.

La batalla

Para que la selección natural pueda actuar se necesitan tres condiciones fundamentales, y las tres se cumplen en el cáncer.

La primera es que exista diversidad en la población celular. Diversidad que existe en el tejido tumoral por la gran cantidad de mutaciones que ha acumulado.

La segunda es que esa diversidad sea heredable. Cuando las células cancerosas se dividen producen una progenie con las mismas alteraciones génicas.

La condición final es que la diversidad, a través de la selección natural confiera un valor adaptativo mayor y una ventaja reproductiva. El cáncer ya no obedece a señales que impidan o regulen el crecimiento celular, no necesita señales externas, (como ocurre en los tejidos normales) para dividirse.

Y para colmo, el cáncer se pasa por la faja las órdenes para destruir sus células anormales (la muerte celular programada o apoptosis), evade la vigilancia inmunológica, crea nuevos vasos sanguíneos para nutrirse y acaba invadiendo órganos vecinos. Una capacidad de adaptación y eficacia para sobrevivir asombrosa.

Por eso, cada vez que se trata un cáncer con cirugía, quimioterapia y radioterapia, existe el riesgo de que queden células que, sometidas a estos nuevos retos y estando dotadas de esas cualidades de supervivencia, aguarden el momento oportuno para volver a atacar. Se ha generado una población de células aún más resistentes.

La cura, o ¿dando palos de ciego?

Cuándo habrá una cura para el cáncer? Esta es la pregunta, razonable y simple, que se hacen de continuo los científicos, pensando en otras enfermedades que han sido grandes desafíos para la salud pública – las infecciosas – y que ahora se curan o se previenen. ¿Por qué no el cáncer?

El cáncer no es una enfermedad única; es en realidad una colección de más de 100 enfermedades, cada una afectando a cada uno de los diferentes tejidos celulares del cuerpo humano.

Sin embargo, el número de tipos de cáncer, grande como parece, es una ilusión: el uso actual de diagnósticos moleculares, específicamente el estudio de los diversos patrones de expresión de los genes involucrados (alrededor de 300), está llevando a una explosión de subcategorías a tal punto que varios cientos de diferentes enfermedades neoplásicas, cada una siguiendo su propio curso clínico y exhibiendo sus propias respuestas a formas específicas de terapia, serán reconocidas. Por eso la respuesta a la pregunta sobre “la cura”, no es otra que la de que no habrá ese único y gran avance que acabe con el cáncer, porque no es una sola enfermedad.

No se puede olvidar el desarrollo que ha habido en la producción de drogas y de tratamientos quirúrgicos cada vez menos invasivos y más precisos, y que una detección temprana es un arma eficaz. Sin embargo, triste como parece y es, se está aún lejos de un triunfo sobre el mal.

En épocas recientes, algunos investigadores del área están centrando sus trabajos de laboratorio en desarrollar terapias con la idea fundamental de que el cáncer tiene que ser considerado a la luz de la evolución, con todo lo que eso significa. Para ello proponen dos modelos.

El primero se basa en identificar las células cancerosas más susceptibles a los tratamientos convencionales y tratar de incrementar su crecimiento para que puedan competir con las que se resisten a ellos. El segundo es la otra cara de la moneda: fortificar las células resistentes y atacarlas selectivamente. Puro Darwinismo en acción, acompañado de tecnologías de punta en los campos de la bioinformática, los juegos de video, los modelos matemáticos y mucha imaginación.

Complicada como parece esta metodología, al menos abre puertas de esperanza, basada como está en considerar el cáncer un subproducto de la evolución, una colección de enfermedades ocasionadas por desarreglos dentro del organismo. Por esta razón, la salida a un mal que está sembrado en nuestros genes, tal vez se encontrará en el propio organismo y sus mecanismos para balancear el orden y el caos.

Proximamente, ofreceremos en Cienciaes.com el primer episodio del podcast de Josefina Cano “Cierta Ciencia” titulado “Una mosca borracha”

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