Los investigadores del Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO) Carlota Arenillas y Rodrigo Toledo. Foto: VHIO.
Los montañeros lo saben bien. No se puede subir el Everest del tirón. Hay que aclimatarse en varias etapas, adaptar el organismo a los bajos niveles de oxígeno de las grandes altitudes, incluso contar con oxígeno suplementario. Un proceso que, sin embargo, los habitantes del Himalaya no necesitan. Según han demostrado ya los estudios de genética evolutiva, entre ellos los del Nobel de Medicina Svante Pääbo, estas poblaciones cuentan desde hace miles de años con la configuración genética que les da ventaja para vivir en zonas de elevada altitud.
Como aficionado al alpinismo y sufridor en primera persona de la hipoxia en la montaña, el científico Rodrigo Toledo se había interesado por los mecanismos fisiológicos que explican la adaptación de ciertas poblaciones humanas a la falta de oxígeno. Por eso, enseguida reconoció ese mecanismo de supervivencia, aunque esta vez en las células del cáncer del laboratorio del Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO) donde investiga.
“Fue muy sorprendente y bonito”, explica a este medio sobre el descubrimiento que acaban de publicar en Cancer Discovery, la revista científica de la Asociación Americana para la Investigación del Cáncer (AACR). Aquí demuestran que ciertos tipos de cáncer y determinadas poblaciones comparten el mismo mecanismo de supervivencia.
“Cuando el cuerpo está expuesto a bajos niveles de oxígeno es como si fuera el Everest; en esas difíciles condiciones algunas células tumorales logran crecer y proliferar, como consiguen los sherpas. El gen que lo permite es exactamente el mismo: las células tumorales adaptadas mimetizan la adaptación genética de esa población humana. Es lo que en biología llamamos convergencia evolutiva”, detalla. El término describe cómo especies no relacionadas desarrollan de forma independiente rasgos similares para abordar desafíos comunes. Ocurre también con las ballenas y los murciélagos, que, a pesar de su distancia evolutiva, comparten un gen para desarrollar la ecolocalizacón que les permite moverse en la oscuridad.
Volviendo al cáncer, de entre los cerca de 20.000 genes que conforman el genoma humano, los sherpas cuentan con una versión única del gen llamado EPAS1. Al estudiar el perfil genómico de ciertos tumores que se producen en pacientes con hipoxia debido a una enfermedad cardíaca congénita, los investigadores del Grupo de Biomarcadores y Dinámica Clonal del VHIO, equipo que dirige Toledo, encontraron que EPAS1 también está mutado en una frecuencia del 90% en los tumores hipóxicos.
Este trabajo se centró en pacientes con cardiopatía cianótica congénita, quienes presentan hipoxia sistémica crónica desde el nacimiento y tienen hasta seis veces más riesgo de desarrollar tumores endocrinos del tipo feocromocitoma y paraganglioma, conocidos también como PPGL. Son tumores poco frecuentes que se desarrollan en los paraganglios y la glándula suprarrenal, respectivamente. Como los habitantes de altas latitudes, viven sin mayores problemas en condiciones de hipoxia crónica.
Soluciones exitosas de la naturaleza
“Lo más innovador de nuestro estudio es revelar que, cuando las poblaciones naturales y los tumores se enfrentan a presiones ambientales similares, como la falta de oxígeno, dependen del mismo gen para sobrevivir” comenta Carlota Arenillas, investigadora del Grupo de Biomarcadores y Dinámica Clonal del Cáncer y primera firmante del artículo. “Este nivel de convergencia demuestra que la naturaleza repite soluciones exitosas, ya sea en las montañas del Himalaya o en los ambientes hipóxicos de los tumores”, afirma la investigadora.
La conexión entre hipoxia y cáncer es un ámbito ampliamente investigado desde diversos ángulos. Hay estudios que han indagado en la relación entre la apnea del sueño y la incidencia de tumores, “con resultados difusos”, indica Toledo. Por otro lado, se ha observado que en los ambientes intratumorales, la falta de oxígeno puede conducir a un crecimiento desaforado de las células tumorales.
'Campamento base'
Al margen del puente que se tiende entre dos campos de investigación –cáncer y adaptación natural- con la hipoxia como punto en común, el hallazgo podría suponer un nuevo campamento base para alcanzar otra cima en los tratamientos del cáncer.
“Ya existe un inhibidor de EPAS1, fármaco indicado en carcinoma renal; por lo que pensamos en estudiar esta molécula para tratar tumores hipóxicos menos frecuentes”, avanza Rodrigo Toledo.
Pero, además, “queremos estudiar otros vínculos entre la adaptación natural y el desarrollo de tumores”. Como ejemplo, menciona, a poblaciones que se han adaptado a vivir con altos niveles de rayos ultravioleta, a través de genes específicos, de forma que podrían “ampliar nuestro conocimiento sobre el cáncer de piel o, incluso, nuevas dianas para desarrollar tratamientos antitumorales”.
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