La metástasis es la responsable de la mayoría de las muertes por cáncer, pero sus primeros pasos aún esconden misterios fundamentales. Un reciente avance liderado por investigadores japoneses, publicado en la revista iScience, abre una puerta inédita a ese momento crítico en el que las células tumorales comienzan a invadir el cuerpo a través del sistema circulatorio. Por primera vez, los científicos pueden observar con gran nivel de detalle cómo un grupo de células cancerosas entra colectivamente a los vasos sanguíneos.
El nuevo modelo, un sistema tridimensional diseñado con alta precisión, recrea la interacción entre un tumor y la microvasculatura en condiciones controladas. Este dispositivo, conocido como "tumor-microvaso en chip", combina organoides tumorales con vasos artificiales, permitiendo estudiar en tiempo real la dinámica celular que inicia la diseminación metastásica.
Clústeres tumorales: el verdadero enemigo en la sangre
Uno de los hallazgos más reveladores del estudio es que las células cancerosas no ingresan solas al torrente sanguíneo. Lo hacen en clústeres: grupos cohesivos que actúan de forma coordinada para penetrar los vasos. Estas agrupaciones tienen una ventaja evolutiva: resisten mejor al sistema inmunológico, sobreviven más tiempo en circulación y poseen una mayor capacidad de formar metástasis en otros órganos.
Células tumorales agrupadas atraviesan la pared del vaso sanguíneo en un modelo tridimensional.
Durante la intravasación, este ingreso al vaso no ocurre al azar. Las células se organizan, producen invadopodios, estructuras especializadas para degradar tejido, y atacan puntos específicos del endotelio. Lo notable es que, una vez dentro, la integridad del vaso intenta restaurarse, pero el daño ya ha permitido la entrada del cáncer en circulación.
Las señales que abren la puerta a la invasión
El estudio identificó los mensajeros moleculares responsables de debilitar la barrera vascular. Las citoquinas como TGF-β1, TGF-β2 y activina activan una transformación en las células endoteliales, conocida como EndoMT (transición endotelio-mesenquimal). Esta transición altera su forma y función, rompiendo las uniones que normalmente protegen al vaso.
Cuando los científicos bloquearon estas señales, por ejemplo, utilizando un receptor señuelo para TGF-β, se frenó el proceso de intravasación. Disminuyó la formación de invadopodios y la pared vascular se mantuvo más estable. De manera similar, inhibir activina redujo la agresividad del tumor, aunque sin detener completamente la transformación endotelial. Esto sugiere que ambas rutas moleculares actúan en conjunto, pero de manera complementaria.
La transición endotelial inducida por el tumor facilita la entrada de los clústeres cancerosos.
Un chip que permite ver la metástasis en acción
La herramienta desarrollada, el modelo 3D tumor-microvaso en chip, representa un salto tecnológico en la investigación del cáncer. A diferencia de métodos previos en 2D, este chip imita fielmente la anatomía humana y permite observar cada fase de la metástasis con precisión molecular.
La plataforma posibilita el seguimiento de los tumores con técnicas de imagenología avanzada, desde que se forman los clústeres hasta que logran entrar al vaso. Además, ofrece un entorno ideal para ensayar terapias antimetastásicas, como inhibidores de TGF-β o refuerzos de la barrera vascular, antes de llegar a modelos animales o humanos.
Frenar la metástasis antes de que ocurra
Este descubrimiento tiene fuertes implicaciones clínicas. Si se puede detener la intravasación antes de que los clústeres tumorales entren al sistema circulatorio, se podría reducir significativamente la diseminación del cáncer. Las terapias dirigidas podrían enfocarse en bloquear señales como TGF-β o en fortalecer las uniones endoteliales vulnerables.
El modelo tumor-microvaso en chip permite observar con precisión cómo comienza la metástasis.
Además, esta comprensión cambia la estrategia terapéutica: ya no se trata solo de eliminar células individuales, sino de impedir que los grupos tumorales organicen su entrada al torrente sanguíneo. Esta lógica también abre puertas al diagnóstico temprano: detectar clústeres de células tumorales circulantes (CTC) podría anticipar el riesgo de metástasis y ayudar a tomar decisiones clínicas más precisas.
Una nueva era en la investigación oncológica
El estudio japonés, publicado en iScience, proporciona la evidencia visual más clara hasta la fecha sobre cómo se inicia la metástasis. Gracias al modelo en chip, ahora es posible entender cómo los tumores reorganizan su entorno, debilitan los vasos y logran su entrada al cuerpo con una precisión sin precedentes.
Este avance demuestra que la combinación de biología celular, ingeniería y análisis molecular puede transformar la lucha contra el cáncer. El futuro podría depender de tecnologías como esta, que permiten estudiar el comportamiento tumoral en condiciones realistas, para finalmente anticiparse a la metástasis y evitarla desde su origen.
