Misterio resuelto: cómo y por qué mueren de forma diferente las células tumorales tras la radioterapia

Los científicos han luchado durante décadas para comprender por qué la radioterapia mata las células de un mismo tumor de diferentes maneras. Esto es importante porque algunas formas de muerte celular pasan desapercibidas para el sistema inmunológico, mientras que otras desencadenan una respuesta inmunitaria que mata otras células cancerosas.

Una nueva investigación, publicada en la revista "Nature Cell Biology", revela por primera vez cómo la reparación del ADN, que normalmente protege a las células sanas, determina cómo mueren las células cancerosas después de la radioterapia.

La solución a este misterio, descubierto por un equipo de científicos del Instituto de Investigación Médica Pediátrica (CMRI) dirigidos por el profesor Tony Cesare y cuyo primer autor es el Dr. Radoslaw Szmyd, abre nuevas oportunidades para mejorar el tratamiento y aumentar las tasas de curación.

Liberar al sistema inmunitario del paciente para que mate las células cancerosas y elimine los tumores es un objetivo principal del tratamiento contra el cáncer.

“El sorprendente resultado de nuestra investigación es que la reparación del ADN determina cómo mueren las células cancerosas después de la radioterapia”, afirma el profesor Cesare.

“El ADN dentro de nuestras células sufre daños constantemente, y la reparación del ADN se produce todo el tiempo para reparar ese daño y mantener nuestras células sanas. Ahora, sin embargo -prosigue-, parece que estos procesos de reparación pueden reconocer cuándo se ha producido un daño abrumador (por ejemplo, debido a la radioterapia) y dar instrucciones a una célula cancerosa sobre cómo morir".

“Cuando el ADN dañado por la radioterapia se reparó mediante un método llamado recombinación homóloga, las células cancerosas murieron durante el proceso de reproducción, un proceso llamado división celular o mitosis. Fundamentalmente, la muerte durante la división celular pasa desapercibida para el sistema inmunológico, por lo que no activará una respuesta inmunitaria. Esto no es lo que queremos", explica.

“Sin embargo, las células que se ocuparon del ADN dañado por la radiación mediante otros métodos de reparación del ADN sobrevivieron al proceso de división celular, pero lo hicieron liberando subproductos de la reparación del ADN en la célula. Para la célula, estos subproductos de la reparación parecen una infección viral o bacteriana. Esto hace que la célula cancerosa muera de una manera que alerta al sistema inmunológico. Que es lo que queremos”, añade.

El equipo demostró que el bloqueo de la recombinación homóloga modificaba la forma en que morían las células cancerosas, es decir, morían de una manera que provocaba una fuerte respuesta inmunitaria.

El equipo también descubrió que las células cancerosas que tienen mutaciones enBRCA2 (un gen muy importante para el cáncer de mama y que es necesario para la recombinación homóloga) no mueren en mitosis después de la radioterapia.

Además de resolver un importante enigma científico, estos descubrimientos harán posible el uso de fármacos que bloquean la recombinación homóloga para obligar a las células cancerosas tratadas con radioterapia a morir de una manera que alerte al sistema inmunitario de la existencia de un cáncer (que el sistema inmunitario no había detectado anteriormente), lo que indica que es necesario destruirlo.

El profesor Cesare atribuye estos avances a la tecnología de microscopio de células vivas que permitió a su equipo seguir las células irradiadas durante una semana después de la radioterapia: “Las imágenes en vivo nos mostraron toda la complejidad de los resultados después de la radioterapia, lo que nos permitió averiguar exactamente por qué ocurrió esto”.

La codirectora del proyecto, la profesora adjunta Harriet Gee, oncóloga radioterapeuta de la Red de Oncología Radioterapéutica del Distrito de Salud Local del Oeste de Sydney, dijo que estos hallazgos responden a una pregunta clínica que ha desconcertado al campo durante 30 años: “Hemos descubierto que la forma en que mueren las células tumorales después de la radioterapia depende de la activación de vías específicas de reparación del ADN, en particular cuando la radiación se administra en dosis muy altas y focalizadas. Esto abre nuevas oportunidades para mejorar la eficacia de la radiación mediante la combinación con otras terapias, en particular la inmunoterapia, para aumentar las curas del cáncer”.

El profesor Cesare afirmó que el Dr. Szmyd trabajó durante seis años en este “problema increíblemente difícil de resolver” y que “todo el mundo sabe que hay pacientes que luchan contra el cáncer. Descubrir algo como esto, que tiene el potencial de marcar una gran diferencia en la vida de las personas, es muy gratificante”.