Investigadoras del CEU de Elche crean un modelo pionero para estudiar cómo se originan los tumores más frecuentes alrededor del cerebro

Estudiar con más precisión cómo se comportan los tumores que se desarrollan alrededor del cerebro en sus primeras etapas. Es el reto que tienen investigadoras de la Universidad CEU Cardenal Herrera de Elche tras desarrollar un modelo que afina el estudio de meningiomas, el tipo de tumor cerebral primario más frecuente. En la mayoría de los casos, especialmente cuando se trata de tumores de grado 1, su evolución suele ser favorable tras la cirugía pero no todos se comportan igual, e incluso algunos vuelven a aparecer con el tiempo, por eso esta línea pretende hallar respuestas sobre qué mecanismos biológicos intervienen en las primeras fases de su desarrollo.

Con ese objetivo las científicas del CEU Esther Mancheño Maciá, Marina Leal Clavel y Vanesa Escudero Ortiz han desarrollado un nuevo modelo de laboratorio que combina técnicas de biología celular, análisis genómico y bioinformática para profundizar en la biología de los meningiomas de grado 1, con lo que no analizan solo el tumor que se diagnostica y se trata en los hospitales, sino también los complejos procesos celulares que intervienen en su aparición y que la ciencia todavía necesita comprender con mayor profundidad.

Así las cosas, este trabajo, publicado en la revista científica Biomolecules, no se limita a analizar genes de forma aislada, sino que examina cómo interactúan entre sí las distintas redes biológicas que funcionan dentro del tumor. Gracias a este enfoque, han identificado una firma biológica característica, tanto desde el punto de vista metabólico como inmunitario, en un subtipo concreto de tumor: los meningiomas transicionales diploides de grado 1.

Más fidelidad

La principal aportación de la investigación ha sido la creación de una línea celular estable, denominada H8T-MG, obtenida a partir de un meningioma transicional diploide de grado 1. Es decir, se ha diseñado un conjunto de células tumorales que pueden mantenerse vivas durante largos periodos de tiempo en el laboratorio. Esto permite observar cómo crecen así como estudiar sus características biológicas y comprobar distintas hipótesis científicas en un entorno completamente controlado.

En este caso, las investigadoras lograron mantener las células en cultivo durante más de 15 meses, sin necesidad de realizar modificaciones genéticas y utilizando condiciones estándar enriquecidas únicamente con factores de crecimiento.

Este aspecto tiene una especial relevancia porque la mayoría de las líneas celulares disponibles actualmente para investigar meningiomas proceden de tumores más agresivos o requieren alteraciones genéticas para poder mantenerse vivas. Disponer ahora de un modelo correspondiente a un tumor de grado 1, estable y sin manipulación genética, proporciona una herramienta mucho más representativa para estudiar cómo se desarrollan estos tumores en sus fases iniciales.

Poco agresivos

Durante el estudio comprobaron, además, que las células conservaban un comportamiento propio de tumores poco agresivos. Presentaban un crecimiento adherente, mantenían una morfología estable y mostraban un fenómeno conocido como inhibición por contacto, es decir, dejaban de multiplicarse cuando entraban en contacto con otras células, una característica habitual en tejidos con crecimiento controlado.

A ello se suma que los análisis citogenéticos confirmaron la ausencia de grandes alteraciones cromosómicas, lo que refuerza todavía más la utilidad de esta línea celular como modelo experimental. Las células también conservaron características propias de las células meningoteliales, que son las responsables del origen de los meningiomas. Entre los marcadores detectados destacan vimentina, α-SMA, nestina, conexina-43 y distintos neurofilamentos, una coincidencia que demuestra que el cultivo reproduce con bastante fidelidad el comportamiento del tumor original.

Genes

Una segunda parte del trabajo se centró en el estudio de la transcriptómica, una técnica que permite conocer qué genes están activos y cuáles permanecen inactivos en un determinado tejido. Al comparar estos meningiomas, cientíticamente llamados como transicionales diploides de grado 1, con tejido sano de las meninges, identificaron 51 genes cuya actividad era diferente respecto al tejido normal. Ese análisis permitió detectar una firma biológica muy definida, marcada principalmente por dos grandes características: alteraciones en el metabolismo celular y una respuesta inmunitaria atenuada, es decir, menos activa.

Por un lado, observaron una reducción en distintas rutas relacionadas con la inflamación y con moléculas implicadas en la respuesta del sistema inmunitario, entre ellas determinadas citoquinas y quimioquinas. Por otro, identificaron cambios importantes en procesos relacionados con el metabolismo del ácido araquidónico, los citocromos P450 y el metabolismo de xenobióticos, que vienen a ser compuestos químicos ajenos al organismo, y el metabolismo del retinol, una forma de vitamina A.

Según las investigadoras, estos resultados indican que este subtipo de meningioma posee una biología propia en la que metabolismo e inmunidad mantienen una estrecha relación. El interés no reside únicamente en saber qué genes cambian, sino en comprender qué procesos celulares pueden favorecer la aparición y el desarrollo inicial del tumor.

Trabajo

El estudio fue un paso más allá incorporando herramientas de biología de sistemas, una disciplina que analiza cómo interactúan genes, proteínas y rutas biológicas completas porque no basta con conocer cada una de sus piezas por separado, sino que es necesario entender cómo se conectan entre sí y qué función desempeña cada una dentro del conjunto. Con ese enfoque identificaron cuatro genes relevantes dentro de esas redes biológicas: ASPN, SELE, ACKR y ABCB1 que son claves en procesos como la organización de la matriz extracelular, la regulación del sistema inmunitario, la comunicación entre los vasos sanguíneos y el transporte de distintas sustancias dentro de las células.

Más preguntas

Las investigadoras también detectaron en las células del tumor unos receptores relacionados con el sistema cannabinoide del organismo, conocidos como CB1 y CB2. Hasta ahora apenas se habían identificado en este tipo de tumores, por lo que este descubrimiento abre una nueva vía de investigación para averiguar si ese sistema puede desempeñar algún papel en el desarrollo de los meningiomas.

No obstante, las científicas insisten en lanzar un mensaje de prudencia porque el descubrimiento no supone una aplicación terapéutica inmediata, al pertenecer al ámbito de la investigación básica y preclínica, sino que plantea una nueva cuestión científica que deberá investigarse en futuros trabajos.

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