Durante décadas los científicos han sabido que las personas con síndrome de Down, que poseen una copia extra del cromosoma 21, sufren cierto tipo de cánceres en una proporción dramáticamente inferior a la normal. Ahora, y gracias al uso de células madre derivadas de la piel de un individuo con síndrome de Down, un grupo de investigadores de Hospital Infantil de Boston ha identificado el gen que parece estar a cargo de la protección contra el cáncer.

Los investigadores afirman que el resultado del estudio, que se publica hoy en Nature, parece ser muy prometedor para el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer. Según afirma un grupo de biólogos especializados en células madre, este estudio también viene a confirmar una tendencia cada vez mayor en este campo: el empleo de células madre específicas para una enfermedad en concreto no a modo de terapia sino como modelo para entender ciertas enfermedades genéticas en particular.

Las células madre “pueden resultar muy útiles no sólo por el hecho de tomarlas y transplantarlas,” afirma Evan Snyder, director del programa de células madre y medicina regenerativa del Instituto para la Investigación Médica de Burnham, en San Diego. “Resultan útiles como modelos de enfermedades que revelan otro tipo de terapias.” Snyder no tomó parte en este nuevo estudio.

Judah Folkman, un investigador del cáncer conocido por haber acuñado la noción de que bloquear la angiogénesis—el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos—puede ayudar a prevenir que los tumores crezcan, siempre y cuando partamos de la hipótesis de que las bajas cuotas de cáncer asociadas con el síndrome de Down puede que estén relacionadas con genes anti-angiogénicos en el cromosoma 21. De esta forma, Sandra Ryeom, miembro del Laboratorio Folkman en el Programa de Biología Vascular del Hospital Infantil, centró su atención en una región del cromosoma 21 conocida por ser la responsable de codificar un regulador del crecimiento de los vasos sanguíneos llamado DSCR1.

En ratones con cromosomas normales, las dos copias estándar del gen Dscr1 produjeron una cantidad de proteína suficiente como para ayudar a controlar un crecimiento normal de los vasos sanguíneos, aunque no suficiente como para detener la sobrecarga de angiogénesis que provocan los tumores al desarrollarse. Sin embargo, en los ratones que poseían una versión artificial del síndrome de Down (y, por tanto, una tercera copia del gen Dscr1), Ryeom descubrió que las reservas adicionales de la proteína DSCR1 mantenían a raya el grado de angiogénesis anormal—y, como resultado, la proliferación del tumor.

Aunque Ryeom y sus colegas sospechan que la DSCR1 funciona al unísono con varios genes del cromosoma 21, y confirmaron que la proteína lleva a cabo un papel importante en la supresión del tumor. Una tercera copia del gen Dscr1 fue suficiente para contener la formación del cáncer en los ratones normales, aunque esto se produjo en un grado distinto en aquellos ratones con síndrome de Down.

Para confirmar que este gen tiene relevancia en el cáncer en humanos, Ryeom y sus colegas crearon una serie de células madre “a medida”, a partir de células de la piel extraídas de individuos con síndrome de Down. Mediante el uso de una técnica relativamente nueva llamada reprogramación de célula madre pluripotente inducida (iPS en inglés), los investigadores fueron capaces de expresar genes específicos en células adultas diferenciadas, así como invertirlas para que volvieran a un estado de desarrollo inicial desde el que pudieran producir nuevos tipos de célula.

Las células humanas de tipo iPS son muy apropiadas para el estudio del crecimiento del cáncer. Si se inyectan en ratones con sistemas inmunitarios debilitados, son capaces de generar tumores caóticos aunque benignos, compuestos de varios tipos de tejido. Cuando los investigadores inyectaron celulas iPS derivadas de un individuo con cromosomas normales, los tumores resultantes engendraron una serie de elaboradas redes de vasos sanguíneos para alimentarse a si mismos. Sin embargo, cuando el equipo de Ryeom inyectó células iPS derivadas de un paciente con síndrome de Down, el tumor que se formó apenas creó ningún vaso sanguíneo.

Además, y mediante la aplicación de cambios en el número de copias del gen contenidas en las células iPS, este método con células madre podría permitir a los investigadores centrar su atención en las proteínas potencialmente anti-angiogénicas del cromosoma 21. “Básicamente, podemos averiguar qué tipo de genes son necesarios en las células del síndrome de Down humano para que bloqueen el crecimiento de los vasos sanguíneos,” afirma Ryeom. Las células iPS también se podrían utilizar para hacer pruebas clínicas con fármacos parecidos a la DSCR-1.

“La idea de ser capaces de combinar un modelo de enfermedad de ratón con células de seres humanos en un cultivo es muy atractiva,” afirma Jeanne Loring, director del Centro para Medicina Regenerativa en el Instituto de Investigación Scripps de La Jolla, California, y que no formó parte de la investigación. “Realmente esto supone un gran paso adelante.”

Ahora que Ryeom y sus colegas han demostrado la importancia de la DSCR1 para bloquear los tumores, los investigadores están poniéndola a prueba para poder finalmente crear un fármaco contra el cáncer. Al cortar la proteína en pequeños pedazos, han podido identificar el tamaño mínimo necesario para que interfiera con el crecimiento anormal de los vasos sanguíneos. Ryeom cree que estos trozos de proteína se podrían usar no sólo como tratamiento contra el cáncer sino también como profiláctico. “Si pudiéramos usar todo esto como un tipo de terapia preventiva, como hacemos al tomar vitaminas,” señala, “¿nos ayudaría a evitar que desarrolláramos el tipo de células cancerígenas que suelen crecer de forma masiva y letal?”

Debabrata Mukhopadhyay, profesor de bioquímica y biología molecular en el Céntro para el tratamiento del Cáncer de la Clínica Mayo en Rochester, Minnessotta, sugiere ser prudentes. Afirma que puesto que aún no está clara la función que la DSCR1 lleva a cabo dentro del desarrollo normal, puede que nos encontremos con resultados inesperados si seguimos usándola sin saber bien cómo. Sin embargo, es optimista y piensa que el nuevo estudio ayudará a los investigadores a empezar a descifrar dicho mecanismo.

“Si hay una diferencia distintiva entre el efecto de la DSCR1 en la angiogénesis patológica frente a la fisiológica, necesitamos ser capaces de resolver dicha diferencia,” afirma Mukhopadhyay. “No obstante, este es un método de gran importancia a la hora de encontrar nuevas terapias anti-angiogénicas.