Las células cancerosas cooperan para buscar comida
Un descubrimiento sorprendente revela que las células cancerosas no solo compiten, sino que también colaboran para obtener nutrientes. Esta cooperación abre nuevas vías para el desarrollo de terapias oncológicas más efectivas.
Por Enrique Coperías
Todos los tipos de células tumorales analizados por los investigadores, incluido este grupo de células de cáncer de mama humano, necesitaban cooperar para sobrevivir a la escasez de aminoácidos. Los núcleos celulares están marcados con Hoechst (azul) y las membranas celulares con anticuerpos contra un transportador de aminoácidos (verde) y una enzima unida a la membrana (magenta). Cortesía: Carmofon lab / NYU
Las células cancerosas colaboran entre sí para obtener nutrientes del entorno, un proceso cooperativo que hasta ahora había pasado desapercibido para la ciencia y que podría convertirse en un objetivo prometedor para mejorar el tratamiento del cáncer.
«Hemos identificado interacciones cooperativas entre células cancerosas que les permiten proliferar —explica Carlos Carmona-Fontaine, profesor de Biología en la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, y autor principal del estudio. Y añade—: Comprender los mecanismos que las células tumorales aprovechan para sobrevivir puede guiar el desarrollo de futuras terapias».
Desde hace tiempo, los científicos saben que las células cancerosas compiten entre sí por nutrientes y otros recursos. A medida que el tumor progresa, se vuelve más agresivo, al estar dominado por las células más fuertes.
Cooperar en «época de vacas flacas»
Sin embargo, la ecología ha demostrado que los organismos también cooperan, especialmente en condiciones adversas. Por ejemplo, los pingüinos se agrupan para conservar el calor en el invierno; el tamaño de estas agrupaciones crece a medida que disminuyen las temperaturas, un comportamiento que desaparece durante los meses cálidos. De manera similar, microorganismos como la levadura trabajan juntos para obtener nutrientes, pero solo cuando se enfrentan situaciones de escasez.
Las células cancerosas, que requieren nutrientes para prosperar y replicarse, se desarrollan en entornos donde la comida disponible e limitada. Esto plantea una pregunta clave: ¿pueden las células tumorales cooperar para obtener los recursos que necesitan?
Si bien se sabía que las células absorben aminoácidos de forma competitiva, el nuevo estudio, publicado en la revista Nature, ha revelado que, cuando se priva a las células cancerosas de aminoácidos esenciales, como la glutamina, todos los tipos celulares analizados mostraron una marcada necesidad de cooperar para adquirir los nutrientes disponibles.
Células cancerosas en situaciones límite
Para investigar este fenómeno, los investigadores rastrearon el crecimiento de células pertenecientes a distintos tipos de tumores. Utilizaron un microscopio robótico y un software de análisis de imágenes desarrollado por ellos para contar millones de células en cientos de condiciones a lo largo del tiempo.
Este enfoque les permitió observar cultivos tumorales en diversas densidades, desde placas escasamente pobladas hasta otras saturadas de células cancerosas, y con diferentes niveles de nutrientes en el entorno.
«Sorprendentemente, observamos que la limitación de aminoácidos beneficiaba a las poblaciones celulares más densas, pero no a las dispersas, lo que sugiere que se trata de un proceso cooperativo dependiente de la densidad poblacional —afirma Carmona-Fontaine en un comunicado de la Universidad de Nueva York. Y añade—: Fue evidente que existía una verdadera cooperación entre las células tumorales».
«Tapas» de oligopéptidos
Experimentos adicionales con células de cáncer de piel, mama y pulmón revelaron que una fuente clave de nutrientes para estas células proviene de los oligopéptidos, pequeñas cadenas de aminoácidos que se encuentran fuera de la célula.
«Este proceso se vuelve cooperativo cuando en lugar de agarrar estos péptidos e ingerirlos internamente, las células tumorales secretan una enzima especializada que rompe estos péptidos en aminoácidos libres —explica Carmona-Fontaine. Y añade—: Como este proceso ocurre fuera de las células, el resultado es una reserva compartida de aminoácidos que se convierte en un bien común».
El hallazgo de la enzima secretada por la células cancerosas, denominada CNDP2, representa un avance crucial en al forma de alimentarse de los cánceres. Los investigadores probaron diferentes medicamentos para comprobar si eran capaces de impedir que las células tumorales puedan aprovecharse de los oligopéptidos troceados en aminoácidos libres.
Las células tumorales secretan una enzima especializada en romper péptidos en aminoácidos libres que pueden compartir para saciar el apetito. Imagen generada por DALL-E
El fármaco que les impide «comer»
Al aplicar bestatina, un fármaco que inhibe la función de la CNDP2, las células cancerosas fueron incapaces de alimentarse de los oligopéptidos, lo que condujo a su muerte y extinción.
Con la identificación de CNDP2 como un factor clave en el proceso cooperativo de alimentación celular, los investigadores analizaron las consecuencias de su ausencia. Emplearon la tecnología de edición genética CRISPR para eliminar el gen Cndp2 en células tumorales y observaron su comportamiento al formar tumores en ratones.
Compararon estos resultados con el crecimiento de tumores generados por células idénticas que aún conservaban el gen. Los tumores knockout, esto es, formados por células a las que se les ha eliminado un gen específico mediante técnicas de edición genética, como la CRISPR, mostraron un crecimiento significativamente reducido, una diferencia aún más pronunciada cuando se combinó la supresión de Cndp2 con dietas bajas en aminoácidos.
Anulada la capacidad de cooperar
Además, lograron frenar el crecimiento de tumores con CNDP2 normal tras combinar estas dietas con bestatina, lo que sugiere una estrategia clínica prometedora.
«Al eliminar su capacidad de secretar la enzima y aprovechar los oligopéptidos del entorno, las células sin CNDP2 pierden la habilidad de cooperar, lo que impide el crecimiento tumoral —destaca Carmona-Fontaine. Y continúa—: Aunque la competencia sigue siendo un factor esencial en la evolución y progresión del cáncer, nuestros resultados sugieren que las interacciones cooperativas también desempeñan un papel clave».
Los investigadores esperan que sus hallazgos proporcionen información valiosa para el desarrollo de tratamientos contra el cáncer enfocados en interrumpir la cooperación entre células cancerosas. «Esta contribución conceptual tendrá un impacto clínico —vaticina Carmona-Fontaine. Y añade—: Un ejemplo prometedor es el uso de bestatina, un fármaco seguro que se ha administrado a humanos durante décadas como complemento a la quimioterapia, especialmente en Japón, aunque su eficacia aislada ha sido limitada».
«Confiamos en que una comprensión más detallada de este mecanismo nos permitirá diseñar medicamentos más específicos y efectivos», concluye Carmona-Fontaine. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Nueva York
Fuente: Guzelsoy, G., Elorza, S.D., Ros, M. et al. Cooperative nutrient scavenging is an evolutionary advantage in cancer. Nature (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08588-w
