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# Biología # Biología del Cáncer

Nueva Esperanza para el Tratamiento del Cáncer Colorrectal

Investigadores exploran el poly(I:C) para mejorar la respuesta inmune en el cáncer colorrectal.

Shania M Corry, Svetlana Sakhnevych, Noha Ehssan Mohamed, Sudhir B Malla, Ryan Byrne, Andrew Young, Raheleh Amirkhah, Courtney Bull, Andrea Lees, Keara Redmond, Tamsin Lannagan, Rachel Ridgway, Fiona R Taggart, Natalie C Fisher, Tim Maughan, Mark Lawler, Andrew Campbell, Simon J Leedham, Aideen E Ryan, Dan B Longley, Donna Small, Owen J Sansom, Philip D Dunne

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Esperanza en el Esperanza en el tratamiento del CRC contra el cáncer colorrectal. Poly(I:C) muestra potencial en la lucha
Tabla de contenidos

El cáncer colorrectal (CCR) es un tipo de cáncer que se desarrolla en el colon o el recto. Es una enfermedad complicada porque no todo el CCR es igual; diferentes tipos pueden comportarse de maneras muy distintas. Los investigadores categorizan el CCR en grupos basados en sus características biológicas para entender mejor cómo tratarlos.

Subtipos de Cáncer Colorrectal

El CCR tiene cuatro subtipos biológicos principales conocidos como subtipos moleculares de consenso (CMS). Estos subtipos ayudan a los doctores a determinar cómo podría comportarse un tumor y cómo podría responder al tratamiento. Entre ellos, dos grupos notables son CMS1 y CMS4.

  • CMS1: Este subtipo es conocido por su respuesta favorable a ciertos tratamientos inmunitarios. Por lo general, muestra mucha actividad inmune.

  • CMS4: En cambio, los tumores CMS4 no responden bien a los tratamientos estándar, lo que los hace más difíciles de tratar.

Otro agrupamiento, llamado subtipos derivados de vías (PDS), combina estos dos subtipos en una categoría para ayudar a los investigadores a ver patrones en cómo se comporta el cáncer.

El Desafío de Tratar Tumores Ricos en Estroma

Los tumores CMS4 representan un gran desafío en el tratamiento. Son "ricos en estroma", lo que significa que tienen mucho tejido conectivo. Este tejido puede dificultar que los tratamientos lleguen a las células cancerosas. Las investigaciones han mostrado que los tumores en esta categoría tienden a recaer; en otras palabras, regresan después del tratamiento.

Los científicos han estado investigando nuevas opciones de tratamiento específicamente para estos tumores difíciles de tratar. Descubrieron que dentro del subtipo CMS4, hay dos grupos distintos con comportamientos diferentes. Algunos tumores mostraron mejores respuestas a los tratamientos gracias a señales del sistema inmunitario.

Poly(I:C) y Su Papel en el Tratamiento del Cáncer

Una opción de tratamiento prometedora que los investigadores están explorando es un compuesto llamado poly(I:C). Esta sustancia puede imitar infecciones virales, llevando a una respuesta inmune. Poly(I:C) ha mostrado potencial en activar respuestas inmunitarias que podrían ayudar a reducir la metástasis (la propagación del cáncer a otras partes del cuerpo) en cánceres ricos en estroma.

En pruebas de laboratorio, los investigadores observaron que poly(I:C) podría llevar a una tasa mucho más baja de metástasis hepática en modelos de cáncer específicos. Esto es como enviar refuerzos para combatir las tropas del cáncer que se están esparciendo por el hígado.

Cómo Funciona Poly(I:C)

Cuando se introduce poly(I:C) en modelos tumorales, estimula al sistema inmunitario a activarse. Las observaciones en el laboratorio indicaron que este compuesto fomentó el crecimiento de ciertas células inmunitarias conocidas como células T CD8+. Estas son como las fuerzas especiales del sistema inmunitario, entrenadas para atacar células cancerosas. Cuantas más células CD8+ estén presentes, menos tumor hay para combatir.

Así, el tratamiento con poly(I:C) puede cambiar el ambiente del tumor en un lugar menos amigable para las células cancerosas al animar a estos guerreros inmunitarios a actuar.

Examinando la Respuesta Inmune

Para estudiar más a fondo cómo funciona poly(I:C), los investigadores examinaron de cerca cómo responden diferentes tipos de células en los tumores. Descubrieron que el tratamiento con poly(I:C) causó diferentes respuestas en las células cancerosas y las células inmunitarias.

Efectos en Células Epiteliales Cancerosas

En los cánceres, el tratamiento con poly(I:C) tuvo varios efectos. Por ejemplo, una línea celular de cáncer específica, HCT116, mostró una tasa de muerte significativa cuando se expuso a poly(I:C). El tratamiento provocó la muerte celular al activar ciertos procesos en las células, a saber, las caspasas, que son como los verdugos en el proceso de muerte celular programada.

En contraste, las células inmunitarias llamadas Macrófagos derivados de THP-1 mostraron una respuesta diferente. Mostraron resiliencia y no murieron cuando se expusieron a poly(I:C), señalando que este tratamiento podría potencialmente estimular las células inmunitarias sin dañarlas.

La Activación de Proteínas de Señalización Clave

Cuando las células cancerosas fueron expuestas a poly(I:C), los investigadores notaron la activación de proteínas que son clave para las respuestas inmunitarias, como STAT1 y NF-kB. Estas proteínas son esenciales para regular los genes que ayudan a combatir infecciones y regular la inflamación. En términos más simples, son como los líderes del equipo en una operación militar, dando órdenes al resto del sistema inmunitario.

Por otro lado, los macrófagos derivados de THP-1 no mostraron una activación similar de NF-kB, lo que indica que su respuesta es bastante única en comparación con las células cancerosas.

Explorando la Respuesta Genética

Para profundizar en cómo funciona poly(I:C), los científicos analizaron los genes que se activaron o desactivaron cuando las células fueron tratadas. Querían ver si el tratamiento alteraba cómo las células se comunicaban y respondían entre sí.

Construyendo Firmas Genéticas

Al estudiar la expresión génica después del tratamiento con poly(I:C), los investigadores descubrieron conjuntos distintos de genes que se activaron en células cancerosas frente a células inmunitarias. Crearon firmas de respuesta a poly(I:C), que son como una lista de reproducción de genes que nos dicen cómo es probable que las células respondan al tratamiento.

Estas firmas proporcionaron una forma de medir qué tan bien poly(I:C) promueve respuestas inmunitarias beneficiosas e influye en el comportamiento del tumor.

Comparando Tipos de Tumor

Los investigadores también compararon estas firmas genéticas entre diferentes tipos de CCR. Resultó que los tumores que respondían bien a poly(I:C) se parecían a los tumores CMS1, que están asociados con mejores respuestas inmunitarias. Por el contrario, los tumores CMS4 no mostraron la misma capacidad de respuesta.

Esta comparación revela un posible camino para dirigir tratamientos hacia tipos específicos de CCR basados en sus perfiles genéticos y cómo pueden responder a poly(I:C).

El Fenotipo Inmunológico

Los macrófagos, un tipo de célula inmunitaria, pueden adoptar diferentes roles. Pueden ayudar a combatir tumores (fenotipo proinflamatorio tipo M1) o ayudar a que los tumores crezcan (fenotipo antiinflamatorio tipo M2).

Cambiando el Equilibrio de Macrófagos

En estudios que involucraban poly(I:C), los investigadores notaron un aumento en las características de macrófagos tipo M1 cuando se trataban con el compuesto. Esto es una gran noticia porque un equilibrio inclinado a favor del fenotipo M1 significa que el sistema inmunitario está más preparado para combatir el tumor.

Este cambio no solo se vio en entornos de laboratorio, sino que también se reflejó en muestras de tumores humanos. Estas hallazgos sugieren que poly(I:C) podría ser un elemento crucial para cambiar el ambiente inmune en el CCR hacia uno que luche más eficazmente contra el cáncer.

El Notable Cambio Epitelial

No solo afectó poly(I:C) a las células inmunitarias, sino que también impactó a las propias células cancerosas. Las células epiteliales que respondieron a poly(I:C) comenzaron a mostrar rasgos más alineados con un estado más saludable y regenerativo.

El Estado Regenerativo de Células Madre

El tratamiento sacó a relucir una condición similar a la de células madre regenerativas en las células cancerosas. Esto sugiere que, en lugar de simplemente morir, las células están siendo empujadas hacia un estado que podría ayudar a mantener el cáncer a raya y mantener la salud del tejido. Sin embargo, los cambios aún eran sutiles y requerían más estudio para entender completamente sus implicaciones.

Conclusión: El Futuro del Tratamiento del CCR

El potencial de poly(I:C) para desencadenar respuestas inmunitarias beneficiosas en el cáncer colorrectal presenta una vía prometedora para tratamientos futuros. Los efectos combinados tanto en el sistema inmunitario como en las células tumorales podrían llevar a una estrategia más efectiva para manejar esta enfermedad desafiante.

A medida que se realicen más investigaciones, los científicos esperan identificar las mejores maneras de usar poly(I:C) en combinación con tratamientos existentes para mejorar los resultados para los pacientes que sufren de cáncer colorrectal. Es un momento emocionante en el mundo de la investigación del cáncer, y quizás algún día, poly(I:C) ayude a cambiar las cosas en la lucha contra esta compleja enfermedad.

Mientras tanto, los investigadores son optimistas, alimentados por la esperanza de que con cada estudio, estamos acercándonos un poco más a encontrar las mejores formas de superar al cáncer colorrectal-después de todo, es un juego de ingenio y las apuestas no podrían ser más altas.

Fuente original

Título: Viral mimicry redirects immunosuppressed colorectal tumour landscapes towards a proinflammatory and CMS1-like regenerative state

Resumen: In colorectal cancer (CRC), tumours classifier as consensus molecular subtype 4 (CMS4) have the worst prognosis and derive negligible benefit from chemotherapy. We previously described how repressed interferon-related signalling is associated with increased relapse in CMS4 tumours. Although the viral mimetic poly(I:C) can reduce liver metastasis in vivo, the initial phenotypic changes that underpin its anti-metastatic response remain poorly described, particularly in the immunosuppressed CMS4 tumour microenvironment. Here we characterise lineage-specific anti-metastatic responses induced by poly(I:C), including acute macrophage polarisation and a novel CMS1-like regenerative stem cell state, which drive pro-inflammatory microenvironmental changes in CRC. These insights enabled the development of tractable biomarkers that identify an "immune-warm" patient subset most likely to respond to poly(I:C), enriched for mismatch-repair proficient (pMMR), anti-inflammatory macrophages and CMS4-like features. The viral mimetic poly(I:C) offers a tailored treatment option for CMS4 tumours, by reprogramming stem cell states and activation of an innate-adaptive anti-metastatic response.

Autores: Shania M Corry, Svetlana Sakhnevych, Noha Ehssan Mohamed, Sudhir B Malla, Ryan Byrne, Andrew Young, Raheleh Amirkhah, Courtney Bull, Andrea Lees, Keara Redmond, Tamsin Lannagan, Rachel Ridgway, Fiona R Taggart, Natalie C Fisher, Tim Maughan, Mark Lawler, Andrew Campbell, Simon J Leedham, Aideen E Ryan, Dan B Longley, Donna Small, Owen J Sansom, Philip D Dunne

Última actualización: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625928

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625928.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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