Biólogos del cáncer del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos) han descubierto un nuevo mecanismo que los tumores pulmonares aprovechan para promover su propia supervivencia. Estos tumores alteran las poblaciones bacterianas dentro del pulmón, provocando que el sistema inmunitario cree un entorno inflamatorio que a su vez ayuda a las células tumorales a prosperar.

Los investigadores encontraron que en ratones que estaban programados genéticamente para desarrollar cáncer de pulmón, los que se criaron en un ambiente libre de bacterias desarrollaron tumores mucho más pequeños que los ratones criados en condiciones normales. Además, los autores del trabajo pudieron reducir en gran medida la cantidad y el tamaño de los tumores de pulmón al tratar a los ratones con antibióticos o al bloquear las células inmunitarias estimuladas por las bacterias.

Los hallazgos sugieren varias estrategias posibles para desarrollar nuevos tratamientos para el cáncer de pulmón, según los investigadores. «Esta investigación vincula directamente la carga bacteriana en el pulmón con el desarrollo del cáncer de pulmón y abre múltiples vías potenciales hacia la intercepción y el tratamiento del cáncer de pulmón», dice el autor principal del artículo, Tyler Jacks.

Chengcheng Jin, posdoctorado del Instituto Koch, es el autor principal del estudio, que se publica en Cell.

El cáncer de pulmón, la principal causa de muertes relacionadas con el cáncer, mató a más de 1 millón de personas en todo el mundo por año. Hasta el 70% de los pacientes con cáncer de pulmón también sufren complicaciones por infecciones bacterianas del pulmón. En este estudio, el equipo del MIT quería ver si había algún vínculo entre las poblaciones bacterianas encontradas en los pulmones y el desarrollo de tumores pulmonares.

Para explorar este potencial vínculo, los investigadores estudiaron ratones diseñados genéticamente que expresan el oncogén Kras y carecen del gen supresor de tumores p53. Estos roedores generalmente desarrollan un tipo de cáncer de pulmón llamado adenocarcinoma dentro de varias semanas.

Los ratones (y los humanos) normalmente tienen muchas bacterias inofensivas que crecen en sus pulmones. Sin embargo, el equipo del MIT encontró que, en los ratones diseñados para desarrollar tumores pulmonares, las poblaciones de bacterias en sus pulmones cambiaron dramáticamente. La población general creció significativamente, pero el número de diferentes especies bacterianas disminuyó.

Los científicos no están seguros de cómo los cánceres de pulmón provocan estos cambios, pero sospechan que una posibilidad es que los tumores puedan obstruir la vía aérea y evitar que las bacterias se eliminen de los pulmones. Esta expansión de la población bacteriana indujo a las células inmunitarias llamadas células gamma delta T a proliferar y comenzar a secretar citocinas.

Estas moléculas, especialmente IL-17 y la IL-22, crean un ambiente de crecimiento y prosupervivencia para las células tumorales. También estimulan la activación de los neutrófilos, otro tipo de célula inmune que libera químicos proinflamatorios, mejorando aún más el ambiente favorable para los tumores.

«Se puede pensar que es un ciclo de alimentación hacia adelante que forma un círculo vicioso para promover aún más el crecimiento del tumor -explica Jin-. Los tumores en desarrollo secuestran células inmunitarias existentes en los pulmones, usándolos en su propio beneficio a través de un mecanismo que depende de las bacterias locales». Sin embargo, en ratones que nacieron y se criaron en un ambiente libre de gérmenes, no se produjo esta reacción inmune y los tumores que desarrollaron los ratones fueron mucho más pequeños.

Los investigadores descubrieron que cuando trataban a los roedores con antibióticos dos o siete semanas después de que los tumores comenzaban a crecer, los tumores se reducían en aproximadamente un 50%. Los tumores también se encogieron si los científicos les daban a los ratones medicamentos que bloquean las células T gamma delta o que bloquean la IL-17.

Creen que vale la pena probar estos medicamentos en humanos, porque cuando analizaron los tumores pulmonares humanos, hallaron señales bacterianas alteradas similares a las observadas en los ratones que desarrollaron cáncer. Las muestras de tumores pulmonares humanos también tenían un número inusualmente alto de células T gamma delta.

«Si podemos encontrar formas de bloquear selectivamente las bacterias que están causando todos estos efectos, o si podemos bloquear las citoquinas que activan las células T delta gamma o neutralizar sus factores patógenos en sentido descendente, podrían ser nuevas formas potenciales de tratar el cáncer de pulmón», subraya Jin.

Muchos de estos medicamentos ya existen, y los científicos están probando algunos de ellos en su modelo de ratón con la esperanza de probarlos en humanos. Los investigadores también están trabajando para determinar qué cepas de bacterias están elevadas en los tumores de pulmón, por lo que pueden tratar de encontrar antibióticos que maten selectivamente a esas bacterias.