Células madre cancerosas

Definición

Las células madre cancerosas (CSC) son células inmortales raras dentro de un tumor que muestran las características de la madre. El tallo significa que una célula tiene la capacidad de perpetuar su linaje, dar lugar a células diferenciadas, así como interactuar con su entorno para mantener un equilibrio entre quiescencia, proliferación y regeneración. Las CSC pueden autorrenovarse dividiéndose y también pueden dar lugar a los muchos tipos de células que constituyen el tumor. Pueden formar tumores, mantener la progresión del cáncer, interactuar con su entorno en busca de factores clave de supervivencia y persistir después de la terapia. Se han encontrado CSC en varios tipos de tumores humanos y podrían ser objetivos atractivos para el tratamiento del cáncer ( Nature.com ).

Células madre cancerosas frente a células cancerosas

Los tumores sólidos malignos se componen de poblaciones heterogéneas de células con diferentes niveles de malignidad. Además, existen diferentes tipos de células entre las células cancerosas circulantes de una leucemia. Mientras que las células madre cancerosas pueden reproducirse y mantener el cáncer, otras células cancerosas pueden causar problemas, pero no pueden iniciar tumores. Esta diferencia es crucial a la hora de evaluar las terapias contra el cáncer. Si la radiación o la quimioterapia encogen los tumores, pero no destruyen las CSC, el tumor volverá a crecer ( Papaccio et al., 2017 ).

Modelo de células madre estocástico frente a cáncer

La teoría CSC es uno de los temas más controvertidos en la investigación biomédica actual. El modelo jerárquico de células madre coloca a las CSC en la parte superior del tumor organizado jerárquicamente debido a su capacidad tumorigénica, pero el modelo estocástico propone que todas las células tumorales pueden sufrir mutaciones y volverse tumorigénicas ( Wang et al., 2014 ).

Cultivo y caracterización

• Cultivo de células madre cancerosas
  Actualmente, el mayor obstáculo en la investigación de CSC es el aislamiento y purificación de un número suficiente de poblaciones de CSC funcionales y homogéneas. La falta de un sistema de modelo primario significa que la investigación se ve obligada a depender de lecturas indirectas generadas por pruebas y sistemas de modelos alternativos. PromoCell 3D Tumorsphere Medium XF se ha diseñado para permitir un cultivo de tumores de esferas 3D en serie extendido, aprovechando las características biológicas de las CSC, como la resistencia a anoikis y la autorrenovación. Este sistema de cultivo también es aplicable para modelos in vitro de metástasis ( Lee et al., 2016 ).
• Ensayos basados ​​en células madre cancerosas El ensayo
  funcional in vivo estándar de oro para las CSC es el trasplante en serie en sitios ortotópicos de ratones inmunodeprimidos. Sin embargo, esto requiere mucha mano de obra y los resultados pueden ser difíciles de interpretar. Establecido en vitro métodos incluyen ensayos para las unidades formadoras de colonias (UFC) de serie en medios semi-sólidos y la etiqueta de retención, así como pruebas para la formación de tumorspheres en serie passageable en un cultivo en suspensión 3D ( Rycaj y Tang, 2015 ).
• Marcadores de células madre cancerosas
  Se han emprendido varios enfoques para caracterizar las CSC basándose en la detección de marcadores. Estos incluyen la tinción de moléculas intra y extracelulares, así como la medición de la actividad de ciertas enzimas celulares o transportadores de moléculas pequeñas. Sin embargo, la investigación se ve obstaculizada por la heterogeneidad de las CSC en diferentes cánceres, así como por la falta de especificidad, consistencia y correlación de los marcadores establecidos con características funcionales de las CSC, como la tumorigénesis ( Pan et al., 2015 ).

Papel de las células madre cancerosas

• Células madre cancerosas en tumores
  sólidos Los cánceres sólidos están organizados jerárquicamente, con una pequeña cantidad de CSC que impulsan el crecimiento tumoral, la repoblación después de la terapia y la metástasis ( Vlashi y Pajonik, 2015 ). Las CSC se identificaron por primera vez en el cáncer de mama y el melanoma. En la actualidad, se han encontrado CSC en varios tumores sólidos, donde desempeñan un papel fundamental en la progresión tumoral ( Dawood et al., 2014 ).
• Células madre cancerosas en neoplasias malignas hematológicas Las
  células madre cancerosas también se han encontrado en leucemias, donde también tienen la capacidad de renovarse, lo que significa que son responsables del mantenimiento de la enfermedad a largo plazo. Los investigadores postulan que el resultado del paciente está estrechamente relacionado con las propiedades de las CSC y que la curación de la enfermedad depende de la erradicación de las CSC ( Thomas y Majeti, 2017 ).

Terapia de persistencia y tumores

• Resistencia a los medicamentos en las células madre cancerosas
  Muchos investigadores creen que la recaída es causada por CSC inactivas que pueden evadir los regímenes terapéuticos actuales mediante el uso de mecanismos de protección mediados por las propiedades de las células madre. Un estudio histórico ( Chen et al., 2012 ) mostró que una población restringida de CSC puede promover el rebrote de tumores después de la quimioterapia.
• Terapia con
  células madre del cáncer Las CSC desempeñan un papel importante en la terapia del cáncer y su eliminación podría conducir a una remisión permanente o incluso a la curación. Las nuevas estrategias contra el cáncer, incluidos los enfoques inmunoterapéuticos, deben probarse para determinar su eficacia contra las CSC ( Gammaitoni et al., 2014 ). Un obstáculo importante es apuntar selectivamente a las CSC sin dañar las células madre de tejido sano.