Investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias resuelven un enigma de medio siglo y abren la puerta a tratamientos para prevenir la recaída del cáncer
Como un ave fénix que renace de sus cenizas, el tejido cutáneo —y, en general, los epitelios que recubren los órganos— muestran una sorprendente capacidad para regenerarse tras sufrir daños graves.
Este fenómeno, conocido como proliferación compensatoria, fue descrito por primera vez en la década de 1970, cuando se observó que larvas de mosca lograban reconstruir alas funcionales después de una radiación severa. Desde entonces, se ha documentado en numerosas especies, incluidos los humanos, aunque su base molecular seguía siendo un misterio.
Un nuevo estudio del Instituto Weizmann de Ciencias, publicado en Nature Communications, arroja luz sobre este proceso: las mismas enzimas responsables de la destrucción celular —las caspasas— pueden también conferir resistencia a la muerte en determinadas células. Este hallazgo explica cómo el tejido lesionado logra no solo regenerarse, sino también volverse más resistente.
También puede interesarte
Sin embargo, este mismo mecanismo puede ser aprovechado por células cancerosas, lo que ayudaría a entender por qué algunos tumores reaparecen con mayor agresividad tras el tratamiento. Los resultados abren la posibilidad de desarrollar terapias que aceleren la cicatrización y prevengan la recaída del cáncer.
Las caspasas: verdugos y protectores
La apoptosis, o muerte celular programada, es un proceso natural mediante el cual una célula envejecida o dañada se autodestruye. En él, una caspasa iniciadora activa caspasas efectoras que desmantelan la célula desde dentro.
En las últimas dos décadas, diversos estudios —incluido el del laboratorio del profesor Eli Arama, del Departamento de Genética Molecular del Weizmann— han revelado que estas mismas enzimas no solo eliminan células, sino que también cumplen funciones esenciales para la vida. Arama propuso que las caspasas podían participar activamente en la regeneración, hipótesis que su grupo acaba de confirmar.
Dra. Tslil Braun y Prof. Eli Arama (de izq. a der.) del Departamento de Genetica Molecular de Weizmann
La investigación, dirigida por la doctora Tslil Braun, replicó los experimentos originales con larvas de mosca mediante herramientas genéticas de última generación, lo que permitió observar el proceso con un nivel de detalle sin precedentes.
“Queríamos identificar células que activan el botón de autodestrucción, pero logran sobrevivir”, explicó Braun. Usando un sensor molecular retardado, el equipo detectó células que habían activado la caspasa iniciadora, pero resistieron la radiación. A esta población la denominaron células DARE. Estas no solo sobrevivieron, sino que se multiplicaron rápidamente y lograron regenerar cerca de la mitad del tejido en apenas 48 horas.
Además, se identificó una segunda población —las células NARE— que no mostraban activación de caspasas iniciadoras. Aunque contribuyen a la regeneración, su acción resulta insuficiente sin las DARE: al eliminarlas, la proliferación compensatoria desaparece. El estudio también reveló que las DARE se activan gracias a señales emitidas por las células vecinas moribundas.
El equilibrio entre muerte y supervivencia
Para entender cómo las DARE logran resistir la apoptosis, Arama observó que, aunque la caspasa iniciadora se activa, el proceso de muerte se interrumpe antes de que las caspasas ejecutoras entren en acción. El equipo sospechó de una proteína motora capaz de anclar la caspasa a la membrana celular, impidiendo que la maquinaria destructiva se complete.
Células DARE (sus cuerpos marcados en verde) y células NARE (sus cuerpos sin marcar) en el tejido epitelial a partir del cual se desarrolla el ala de la mosca (Instituto Weizmann de Ciencias)
Cuando los investigadores silenciaron esta proteína, las DARE murieron y la regeneración se detuvo. Curiosamente, su sobreexpresión se ha vinculado previamente al crecimiento tumoral, lo que sugiere un mecanismo compartido entre la regeneración y la evasión de la apoptosis en el cáncer.
Los tumores que reaparecen tras la radioterapia suelen ser más resistentes. “Queríamos saber si esa resistencia se hereda”, señaló Arama. Tras una segunda irradiación, el equipo observó que la cantidad de células muertas se redujo a la mitad, y que los descendientes de las DARE eran siete veces más resistentes a la muerte celular que las células originales, un hallazgo que podría explicar la tenacidad de los tumores recurrentes.
El estudio también describe un sistema de retroalimentación que mantiene el equilibrio: las DARE emiten señales que estimulan a las NARE a proliferar, mientras que las NARE, a su vez, limitan el crecimiento de las DARE. Este delicado control evita que la regeneración derive en crecimiento descontrolado.
“Esperamos que los mecanismos descubiertos en el modelo de mosca ayuden a comprender cómo los tejidos humanos equilibran el crecimiento y la resistencia a la muerte celular”, concluyó Arama. “Dado que muchos cánceres surgen en células epiteliales que pierden ese control, estos resultados pueden explicar por qué los tratamientos que buscan inducir su autodestrucción no siempre funcionan, y ofrecer nuevas estrategias tanto para mejorar la eficacia oncológica como para acelerar la regeneración del tejido sano”.
Los nuevos hallazgos podrían abrir camino a terapias que aceleren la curación de heridas y ayuden a prevenir la recaída del cáncer (Imagen Ilustrativa Infobae)
Datos y colaboradores
Aunque la radioterapia se aplica desde finales del siglo XIX, sigue siendo una de las terapias más utilizadas contra el cáncer: se administra en entre el 50% y el 60% de los pacientes a lo largo de la enfermedad.
En el estudio participaron también Naama Afgin, las doctoras Lena Sapozhnikov y Keren Yacobi-Sharon del Departamento de Genética Molecular del Weizmann; el doctor Ehud Sivan del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias de la Vida; el profesor Andreas Bergmann de la Facultad de Medicina Chan de la Universidad de Massachusetts (Worcester, EE.UU.); y el profesor Luis Alberto Baena-López, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM-CSIC), España.
Células que sobreviven a la destrucción, mecanismos compartidos entre regeneración y cáncer, y señales cruzadas que mantienen el equilibrio: así se reescribe la biología de la reparación tisular.
