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Apr 29, 2023

Un nuevo enfoque para detectar tumores: busque sus microbios

Una nueva investigación revela que el cáncer está muy extendido

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Una nueva investigación revela que el cáncer está plagado de bacterias y hongos, un rico ecosistema que los científicos llaman microbioma tumoral.

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Por Carl Zimmer

Carl Zimmer es columnista científico. Su ombligo alberga al menos 53 especies de bacterias.

Busque una imagen de un tumor en Google y probablemente terminará con un grupo de células cancerosas de colores brillantes sobre un fondo monótono de tejido sano. Pero para Lian Narunsky Haziza, biólogo especialista en cáncer del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, el panorama es muy diferente. Un tumor también puede contener millones de microbios, que representan docenas de especies.

"Creo que esto es un ecosistema", dijo. "Significa que las células cancerosas no están solas".

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que nuestros cuerpos albergan microbios, pero tienden a tratar los tumores como si fueran estériles. En los últimos años, sin embargo, los investigadores han dejado de lado esa noción, demostrando que los tumores están plagados de microbios.

En 2020, varios equipos de investigación demostraron que los tumores albergan varias mezclas de bacterias. Y el jueves, dos estudios publicados en la revista Cell encontraron que los tumores también albergan muchas especies de hongos.

Este llamado microbioma tumoral está demostrando ser tan distintivo en cada tipo de cáncer que algunos científicos esperan encontrar signos tempranos de tumores ocultos midiendo el ADN microbiano que arrojan a la sangre. Y algunas investigaciones sugieren que los microbios pueden hacer que los tumores sean más agresivos o resistentes a los tratamientos. Si ese fuera el caso, podría ser posible combatir el cáncer atacando el microbioma de un tumor junto con el propio tumor.

"Necesitamos reevaluar casi todo lo que sabemos sobre el cáncer a través de la lente del microbioma tumoral", dijo Ravid Straussman, biólogo del cáncer en Weizmann que colaboró ​​con el Dr. Narunsky Haziza en uno de los nuevos estudios.

Durante las últimas dos décadas, los científicos han rastreado los microbios en el cuerpo humano buscando su ADN en hisopos bucales, raspados de piel y heces. Estos estudios han identificado miles de especies que viven inofensivamente en una persona sana, totalizando unos 38 billones de células. Muchos órganos que alguna vez se pensó que eran estériles resultaron tener sus propios microbiomas.

Mientras los investigadores exploraban el microbioma saludable, el cáncer seguía siendo en su mayoría terra incógnita. Nadie sabía si los millones de células que forman los tumores proporcionaban otro hábitat donde podrían vivir los microbios.

En 2017, el Dr. Straussman y sus colegas se toparon con bacterias que vivían dentro de los tumores pancreáticos. Hicieron el descubrimiento mientras se preguntaban cómo algunos tumores lograban resistir un fármaco de quimioterapia. Resultó que en su interior vivía una especie de bacteria que podía bloquear la droga.

Ese hallazgo llevó al Dr. Straussman y sus colegas a realizar un estudio a gran escala de bacterias en más de 1000 tumores de siete tipos de cáncer. En 2020, informaron haber encontrado bacterias al acecho en los siete tipos.

Casi al mismo tiempo, un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego llevó a cabo su propia búsqueda utilizando una enorme base de datos de ADN recopilada de diferentes tipos de cáncer a principios de la década de 2000.

El proyecto, llamado Cancer Genome Atlas, tenía como objetivo ayudar a los científicos a encontrar mutaciones en los genes tumorales que hacen que las células cancerosas crezcan sin control. Pero el equipo de San Diego reconoció que los datos sin procesar también podrían contener ADN de bacterias en los tumores.

Desafortunadamente, eso significó tamizar los seis billones de fragmentos genéticos en el atlas en busca de fragmentos de ADN bacteriano.

"Es como tratar de encontrar agujas en un pajar, cuando hay más paja que estrellas en la Vía Láctea", dijo Gregory Sepich-Poore, miembro del equipo.

La búsqueda tomó años, pero valió la pena. El Dr. Sepich-Poore y sus colegas encontraron que un pequeño porcentaje de los fragmentos de ADN en 32 tipos de cáncer pertenecían a bacterias, no a humanos.

Después de que los investigadores publicaran su estudio en 2020, unieron fuerzas con el equipo del Dr. Straussman para ver si los tumores también contenían hongos.

Los hongos son una de las grandes historias de éxito en la historia de la evolución, con un estimado de 6,2 millones de especies. Incluyen los hongos que crecen en los bosques, las levaduras que fermentan el pan y la cerveza y el moho que nos trajo la penicilina.

Entre las características que comparten todos los hongos está la forma en que comen. Expulsan enzimas para descomponer el material orgánico cercano y luego lo absorben. Los hongos también pueden producir una gran cantidad de esporas, que pueden sobrevivir en todo tipo de condiciones extremas durante años.

Estamos constantemente expuestos a los hongos, ya sea recogiendo esporas en nuestra piel o comiendo alimentos en los que los hongos hacen autostop. La mayoría de ellos no se instalarán en nuestros cuerpos.

"Mucho está pasando", dijo Iliyan Iliev, inmunólogo de Weill Cornell Medicine en Nueva York.

Pero algunas especies se han adaptado a vivir dentro de nosotros. Los hongos de la piel descomponen los aceites que producimos. Otros se alimentan de los azúcares en la boca y el tracto digestivo. Los científicos también han encontrado otros hongos en nuestros cuerpos cuyas vidas siguen siendo un misterio. "Realmente no sabemos mucho", dijo el Dr. Iliev.

Los investigadores de San Diego y Weizmann buscaron hongos en los tumores de la misma manera que buscaron bacterias, sumergiéndose en la galaxia de fragmentos de ADN en el Atlas del Genoma del Cáncer. Solo que esta vez, buscaron genes fúngicos. Y también inspeccionaron la colección de tumores del Dr. Straussman.

Todos los tipos de tumores que examinaron los científicos, de 35 tipos diferentes de cáncer, contenían hongos, y cada tipo tenía una combinación distintiva de especies de hongos, como informaron en uno de los estudios publicados el jueves.

En el otro informe nuevo, el Dr. Iliev y sus colegas encontraron de forma independiente hongos en tumores de siete partes del cuerpo: boca, esófago, estómago, colon, recto, mamas y pulmones.

Deepak Saxena, un ecólogo microbiano de la Universidad de Nueva York que no participó en ninguno de los estudios, se sorprendió por la magnitud de los hallazgos. "No esperaba esta cantidad de hongos en el cáncer", dijo. "Esto cambiará la forma en que pensamos al respecto".

El Dr. Sepich-Poore y algunos de sus colegas en San Diego han fundado una empresa llamada Micronoma para convertir su investigación en un análisis de sangre para el cáncer. Al observar el ADN arrojado por hongos y bacterias en un tumor, dicen que pueden predecir con precisión de qué tipo de cáncer provienen los microbios.

No saben por qué funciona la prueba. La geografía puede ser parte de la respuesta: un tumor de pulmón tenderá a atraer microbios que ya están en el pulmón. Pero algunos microbios logran trasladarse a nuevos órganos para ingresar a los tumores. Es posible que la química particular dentro de un tumor, como su nivel de oxígeno, ayude a determinar qué microbios prosperarán allí.

Ambos nuevos estudios encontraron microbios que parecían estar asociados con peores resultados del cáncer. Por ejemplo, el Dr. Iliev y sus colegas encontraron que las personas tenían más probabilidades de morir de cáncer de estómago si sus tumores contenían una especie de hongo llamada Candida tropicalis.

Es posible que algunos microbios no solo se establezcan en los tumores, sino que también los ayuden a crecer. Pueden ocultar el tumor del sistema inmunitario, neutralizar los medicamentos o ayudar a que los tumores se propaguen por el cuerpo.

Jessica Galloway-Peña, microbióloga de la Universidad Texas A&M que no participó en los nuevos estudios, advirtió que esta investigación por sí sola no puede establecer si un microbio tiene tal efecto. Los científicos deberán realizar experimentos con células cancerosas en un plato o en animales.

"Está bien, está asociado con un tipo de tumor específico, pero ¿eso solo significa que está viviendo a la perfección con el tumor, o en realidad está causando que el tumor crezca y progrese?" preguntó la Dra. Galloway-Peña. "Simplemente no lo sabes en este momento".

Carl Zimmer escribe la columna "Asunto". Es autor de catorce libros, incluido "Life's Edge: The Search For What It Means to Be Alive". @carlzimmer • Facebook

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