Un nuevo estudio orientado a la detección temprana y la evaluación de la eficacia del tratamiento en melanoma maligno.
El equipo de la Cátedra ha investigado el papel de los exosomas (vesículas que “preparan el terreno” para originar metástasis) como biomarcadores de diagnóstico y pronóstico de melanoma maligno.
Se trataría de una nueva fuente de biomarcadores no invasivos, ya que se pueden detectar en la sangre.
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El melanoma maligno es uno de los tipos de cáncer de piel más agresivos que existen y su incidencia está aumentando en los últimos años a nivel mundial. Entre los factores que contribuyen a la letalidad y gravedad de esta enfermedad destacan la aparición tardía de los primeros síntomas, la falta de tratamientos eficaces, la alta tendencia que tiene a producir metástasis y los problemas que presenta su detección. Desafortunadamente, el diagnóstico del melanoma maligno continúa siendo problemático a día de hoy debido a la falta de señales o indicadores, denominados biomarcadores, que permitan detectar esta enfermedad de manera temprana y precisa, así como predecir cómo va a progresar la enfermedad en un paciente una vez detectada.

Estas características que hacen de este tipo de cáncer una enfermedad tan grave, pueden ser en parte atribuibles a las denominadas células madre cancerígenas (CMC), una pequeña población de células que existe en los tumores responsables del inicio, crecimiento y mantenimiento de los tumores, así como de las metástasis y de las recaídas, incluso años después de haber erradicado un tumor.

 

Es por ello, que un equipo de científicos liderado por Juan Antonio Marchal Corrales, catedrático del departamento de Anatomía y Embriología Humana y director de la Cátedra Dres. Galera y Requena de Investigación en Células Madre Cancerígenas, perteneciente a la Universidad de Granada, al Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada (ibs.GRANADA) y a la Unidad de Excelencia MNat: ModellingNature, se ha centrado en el estudio de estas CMC, y en concreto de unas pequeñas vesículas que actúan de emisarios de estas células, denominadas exosomas, que producen y envían a otras células y tejidos a modo de mensajeros para condicionar la aparición de metástasis.

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Se ha visto que estos exosomas están implicados en muchos procesos tumorales: las células los liberan y circulan a través de la sangre, representando una fuente de biomarcadores muy interesante (se pueden aislar fácilmente de la mayoría de los fluidos corporales utilizando técnicas mínimamente invadidas).

Este trabajo se centró en la caracterización a nivel molecular de exosomas producidos por CMC y aislados en sangre de pacientes con melanoma maligno, mediante técnicas metabolómicas (estudiando el con junto de aquellas moléculas que intervienen en los procesos celulares – metabolitos-), con el fin de encontrar posibles biomarcadores para el diagnóstico de esta enfermedad.

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Esquema gráfico de la investigación llevada a cabo para estudiar el perfil metabolómico de exosomas aislados de CMC y sangre de pacientes con melanoma maligno. A partir de cultivos celulares de CMC y células tumorales diferenciadas, y de sangre de pacientes con melanoma maligno y controles sanos, se realizó la extracción y caracterización de los exosomas y se analizó su composición molecular, en busca de moléculas características de CMC, diferencialmente presentes en la sangre de los pacientes, con potencial para ser considerados biomarcadores diagnósticos de la enfermedad.

Este estudio es fruto de un trabajo multidisciplinar donde investigadores traslacionales, bioinformáticos e investigadores clínicos pertenecientes a la Universidad de Granada, a la Fundación MEDINA, liderado por Francisca Vicente y José Pérez del Palacio, directora e investigador principal del departamento de screening respectivamente, a los Hospitales Universitarios Virgen de las Nieves y San Cecilio de Granada, todos ellos miembros del ibs.GRANADA, la Universidad de Vigo, así como al Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), aúnan fuerzas para dar un paso más en el ámbito de la Medicina Personalizada o Medicina de Precisión en Oncología.

 

Ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (proyectoRTI2018-101309-B-C2 y el contrato FPU de José Luis Palacios Ferrer con Ref: FPU15/03682), por el Instituto de Salud Carlos III (Proyecto PIE16-00045), la Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía, al Fondo Europeo de Desarrollo Regional (proyecto SOMM17/6109/UGR, UCE-PP2017-3), la Cátedra Dres. Galera y Requena de investigación en células madre cancerígenas de la UGR y la Fundación MEDINA.

Esta investigación es una primera aproximación, en la cual aún queda pendiente la identificación de algunas de estas moléculas, la caracterización completa de aquellas tentativamente identificadas, así como la repetición del mismo con un mayor número de muestras para la validación y verificación de su aplicación clínica como biomarcadores.

Trabajos como el presente constituyen una nueva vía para el descubrimiento de biomarcadores de cáncer orientados a mejorar el diagnóstico temprano, el pronóstico y la predicción de respuesta al tratamiento.

Estos resultados son extrapolables a muchos otros tumores para la búsqueda de biomarcadores que nos ayuden a entender mejor la patogenia de estas enfermedades y a alcanzar una medicina de precisión personalizada.

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Imágenes de exosomas aislados de pacientes con melanoma maligno

Referencia bibliográfica:

Palacios-Ferrer JL, García-Ortega MB, Gallardo-Gómez M, García MÁ, Díaz C, Boulaiz H, Valdivia J, Jurado JM, Almazán-Fernández FM, Arias-Santiago S, Amezcua V, Peinado H, Vicente F, Pérez Del Palacio J, Marchal JA. Metabolomic profile of cancer stem cell-derived exosomes from patients with malignant melanoma. Mol Oncol. 2021 Feb 05, 15(2), 407-428.. doi: 10.1002/1878-0261.12823. PMID: 33052601

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