Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco

Microbios y Metástasis: explorando los residentes bacterianos del cáncer

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Las bacterias están en todos lados, incluyendo dentro y fuera de nuestros cuerpos. El conjunto de estos microbios que habitan el cuerpo humano se denomina ‘Microbioma’, y nos ayudan en la digestión, juegan un papel importante en desarrollo del sistema inmunológico e incluso pueden protegernos contra otros microbios peligrosos. Dado que las bacterias están involucradas en varios procesos dentro de nuestro cuerpo, no es sorpresa que también se encuentren dentro de los tumores. Pero, exactamente cómo llegan y que están haciendo ahí todavía es un misterio. ¿Podrían estos microbios aumentar o disminuir la efectividad de los tratamientos de cáncer? Investigadores del Instituto del cáncer de los Países Bajos (NKI, por sus siglas en inglés) están un paso más cerca de responder estas preguntas.

La metástasis es un tumor secundario

La mayoría de los cánceres se originan a partir de un ‘tumor primario’, pero también se pueden diseminar en todo el cuerpo y establecer ‘tumores secundarios’. Estos tumores secundarios se denominan metástasis, y se forman de células cancerígenas que viajan a través del cuerpo, lejos de donde el tumor primario se desarrolló. De esta forma, el cáncer se puede diseminar hacia otros órganos y ser más difícil de tratar. Los científicos saben que los tumores primarios pueden albergar diferentes tipos de bacterias, y que estas poblaciones de bacterias son diferentes de aquellas que viven en las partes sanas del cuerpo humano. Para aprender más sobre los efectos de las bacterias que habitan los tumores en los tratamientos del cáncer, los científicos del Instituto NKI decidieron investigar las bacterias residentes en casos de metástasis.

Metagenómica- un rompecabezas del ADN Para responder sus preguntas, los investigadores tomaron mas de 4100 muestras de tejido (biopsias) de tumores metastásicos, y usaron diferentes métodos para identificar las bacterias presentes en los tumores. Uno de esos métodos es la metagenómica, la cual toma todas las piezas de información genética (ADN) presentes en una muestra y las compara con una librería de microbios conocidos tratando de poner las piezas de un rompecabezas para identificar cuáles microbios están en la muestra.

Diagrama que muestra los pasos para realizar un análisis de metagenómica

Características de las bacterias en casos de metástasis

Una vez identificadas las bacterias, ellos buscaron que es lo que conocemos acerca de esas bacterias encontradas en las muestras. Los investigadores se dieron cuenta que más de los dos tercios de las bacterias que viven en los tumores son anaeróbicas. Esto significa que viven sin oxígeno – semejante a las bacterias que viven en el intestino. Estos investigadores también concluyeron que la composición de la comunidad bacteriana en metástasis depende del órgano en el que se forma – por ejemplo, un tumor cerebral tendría diferentes especies de bacterias en comparación a un tumor en el intestino.

Un enemigo de mi enemigo es mi amigo

Pero ¿qué ocurre con estas bacterias durante los tratamientos contra el cáncer? Para responder esta pregunta, los investigadores usaron tejido tumoral de pacientes quienes fueron tratados con diferentes terapias contra cáncer. Ellos compararon las muestras de tumores antes y después de los tratamientos, y notaron que, en los tumores de pacientes tratados con inmunoterapia, la diversidad de las bacterias se redujo considerablemente después del tratamiento. Además, observaron que la reducción de la diversidad fue más notoria en pacientes que se recuperaron mejor después del tratamiento.

La inmunoterapia es un tratamiento que potencia el sistema inmunológico del paciente de forma que es más capaz de encontrar y atacar las células cancerígenas. Los investigadores pensaron que la reducción de la diversidad bacteriana después de la inmunoterapia podría deberse a la habilidad de algunas bacterias de infectar las células tumorales. Cuando una bacteria invade una célula, partes de proteínas derivadas de ésta se presentan en la superficie de la célula infectada como una bandera. Las células del sistema inmunológico reconocen estas banderas como una señal de que la célula está siendo infectada y necesita ser destruida. La ayuda que el sistema inmunológico recibe de la inmunoterapia podría estimular que este reconozca mejor estas banderas y mate las células cancerígenas infectadas.

Una bacteria peleando del lado del cáncer

Desafortunadamente, varias bacterias parecen estar haciendo lo opuesto – hacer que el tratamiento contra el cáncer sea más difícil. Estas bacterias pueden ayudar a las células tumorales a evitar la respuesta inmune del cuerpo, y así reducir la eficacia de los tratamientos de inmunoterapia. En este estudio, los investigadores notaron que, en los pacientes con cáncer de pulmón que presentaron Fusobacterium en sus tumores metastáticos, el tratamiento de inmunoterapia fue menos efectivo. Otros estudios han encontrado una conexión entre esta bacteria y el crecimiento de tumores intestinales, por lo que es posible que también puedan proteger tumores en otros tipos de cáncer, incluyendo cáncer de pulmón.

Pacientes con altas concentraciones de *Fusobacterium* en sus tumores metastásicos presentaron baja probabilidad de supervivencia después del tratamiento de inmunoterapia en comparación con los pacientes con bajas concentraciones de *Fusobacterium* en sus tumores. Fuente de la imagen: adapatación de Battaglia et al., 2024

Con estos resultados, los investigadores muestran por qué es importante estudiar las bacterias que habitan en los tumores. Estos habitantes invisibles del cáncer parecen influenciar los tratamientos contra el cáncer de forma positiva y negativa, y podrían también ser blancos de nuevos tratamientos en el futuro.

Enlace al artículo original: Battaglia et al., A pan-cancer analysis of the microbiome in metastatic cancer, Cell (April 9, 2024), https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.021