Dentro de tu cuerpo, un ecosistema de información, aplicación, acción y resultado se está llevando a cabo todo el tiempo. Las células interactúan, de hecho, dentro de ellas, pequeñas moléculas, como las conocidas ADN y ARN, se están encargando, nada más y nada menos, que de hacerte, de producirte como otro animal humano. Para ello, intercambian información, pequeñas órdenes para el señalamiento de proteínas, pequeños pedazos de ARN con datos sobre los genes que hay que activar o desactivar.
Las células necesitan comunicarse entre ellas para conseguir producir lo que somos, por ello, todo el tiempo están enviando y recibiendo información, usando unos nanopaquetes con un diámetro entre 30 a 100 nanómetros, conocidos como exosomas.
“Básicamente, los exosomas son diminutos casetes de información que son envasados y sellados en el interior de pequeñas vesículas a nanoescala”, dijo Eshel Ben-Jacob, uno de los autores del experimento de la Universidad Rice en Estados Unidos. “Estos nanovehículos se señalan con marcadores especiales para que entreguen sus paquetes a tipos específicos de células y contienen una buena cantidad de información particular en forma de proteínas de señalización, fragmentos de ARN, microRNAs y otros datos. Una vez que esta información es adoptada por las células apropiadas, estos nanovehículos pueden ordenar a las células para que cambien lo que están haciendo, de hecho, en algunos casos incluso cambian hasta su identidad”.
Hemos visto cómo virus, bacterias y otras enfermedades son capaces de secuestrar a las células y hacer que se comporten como ellos quieren, enfermando aún más al paciente. De la misma forma, el cáncer puede utilizar a estos exosomas para que las células trabajen para el sistema cancerígeno. El equipo ha estado observando que, en estos casos, el sistema inmune del individuo puede ser la mejor arma médica. Ben-Jacob y sus colegas del Centro de Física y Biología Teórica (CTBP) de Rice y el Centro Oncológico MD Anderson de la Universidad de Texas, desarrollaron un programa informático que modela un canal específico de comunicación de célula a célula que involucra a los exosomas.
“Investigaciones recientes han encontrado que el cáncer es ya experto en utilizar guerra cibernética contra el sistema inmune y se ha estudiado la interacción entre el cáncer y el sistema inmunológico para ver cómo podemos cambiar la guerra contra en el cáncer", dijo Ben-Jacob para la edición temprana del diario científico Proceedings of the National Academy of Sciences.
Y es aquí donde inicia una parte hermosa de esta guerra que libra nuestro cuerpo con sus invasores, algunos tan letales como el cáncer. Por eso le llaman una guerra cibernética, porque las batallas se libran con información. Veamos cómo. Resulta que otras investigaciones ya habían observado dos cosas bien interesantes con las células dendríticas; resulta que usan los exosomas para combatir el cáncer, mientras que, por otro lado, el cáncer usa a los exosomas para impedir la producción de células dendítricas o bloquear su función.
Resulta que estas células tienen un trabajo muy importante en el sistema inmune, tanto en el innato como el adaptativo. Cada uno de estos sistemas usa diferentes estrategias para proteger el cuerpo contra la enfermedad. Los "soldados" del sistema innato están todo el tiempo alertas, pendientes a cualquier tipo de amenaza y es el primero en actuar incluso en contra de invasores no reconocidos. Mientras que el adaptativo actúa de forma más eficiente y específica, moviéndose en la lucha contra amenazas conocidas y establecidas. Las células dendríticas, que son parte de ambos sistemas inmunológicos, se encargan de compartir información y ayudar a las células cazadoras-asesinas del sistema adaptativo guiándolas en las mejores formas para destruir al asesino. Son estas funciones que el cáncer intenta destruir.
“Esto es una guerra cibernética, puro y simple. El cáncer utiliza la propia red de comunicaciones de los sistemas inmunes, no para atacar a los soldados sino a los generales mismos, esos que están coordinando la defensa del cuerpo”.
Junto a Mingyang Lu, autor principal, y otros miembros en el equipo, los científicos crearon un modelo informático que capturó la aspectos especiales del sistema exosomal en el intercambio entre las células cancerosas, las células dendríticas y otras células en el sistema inmune.
“Imagínate que existe este tira y afloja entre el cáncer y el sistema inmunológico”, explica José Onuchic, profesor de Física y Astronomía en Rice. “A veces uno gana, otras veces gana el otro. La cuestión es poder entender esta batalla lo suficiente como para usar radioterapia o quimioterapia, de tal manera, que cambie el equilibrio de la guerra a favor del sistema inmunológico”.
Y los investigadores aseguran que han encontrado la respuesta en la presencia de exosomas. De hecho, el sistema exosomal crea una situación de tres posibles estados del cáncer y en el estado intermedio, donde el cáncer no es ni fuerte ni débil pero el sistema inmune está en alerta máxima – – podría ser la clave para un nuevo enfoque terapéutico y con efectos secundarios reducidos.
“Cuando los exosomas no están incluidos, sólo hay dos estados posibles: uno donde el cáncer es fuerte y el sistema inmunológico es débil y el otro donde el cáncer es débil y el sistema inmunológico es fuerte”, dijo Ben-Jacob.
Aunque el estado débil es el preferido, es muy difícil llevar el cáncer de fuerte a débil, en parte debido a los tratamientos de radiación y quimioterapia, los que también debilitan el sistema inmunológico y no sólo al cáncer. No obstante, el equipo demostró que es posible forzar al cáncer desde su estado fuerte al estado intermedio, a través de ciclos de radiación o quimioterapia junto a tratamientos de estimulación del sistema inmune.
“Es mucho más eficaz utilizar un proceso de dos pasos y llevar así al cáncer desde la unidad fuerte hasta el estado intermedio y luego a partir de ahí, al estado débil”, dijo Ben-Jacob. “Sin los exosomas, los nanovehículos del sistema inmune en la ciberguerra contra el cáncer, y el tercer estado, este enfoque de dos pasos no sería posible”.
– Glenys Álvarez, psicóloga y periodista científica dominicana, reside en Pittsburgh, Estados Unidos, y publica muchos temas interesantes de ciencia en Editora Neutrina y Órbitas Científicas.
