Nuevos conocimientos sobre el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos podrían dar lugar a mejores terapias contra el cáncer
La angiogénesis es el proceso de formación, crecimiento y estabilización de nuevos vasos sanguíneos, que se originan a partir de la red vascular preexistente. Este proceso está relacionado con la formación de la red vascular durante el desarrollo, pero también con la homeostasis, que es la capacidad que tiene un organismo de mantener su equilibrio endógeno para contrarrestar cambios exógenos. La angiogénesis por brotes es un mecanismo mediante el que una célula endotelial (es decir, las células que recubren y constituyen todos los vasos sanguíneos) adapta su forma para convertirse en invasiva, extendiendo protrusiones en la dirección del futuro brote angiogénico y comenzando a migrar en dicha dirección. Esta célula marcará el camino para las siguientes células que formarán las unidades estructurales básicas del vaso sanguíneo en desarrollo. El objetivo del proyecto MTUB-ANGIO era investigar el papel del citoesqueleto de microtúbulos, una red de fibras similares a tubos de andamiaje, durante la formación de los vasos sanguíneos. Tal y como explica la doctora Maud Martin, investigadora principal y beneficiaria de una beca Marie Skłodowska Curie: «En una célula, los microtúbulos pueden organizarse mediante su unión al centrosoma, el principal centro organizador de microtúbulos celulares. Si no están organizados en el centrosoma, una proteína denominada CAMSAP2 se une a un extremo de los microtúbulos y los estabiliza». En general, se creía que el centrosoma desempeñaba un papel fundamental durante la migración celular al actuar como una brújula, señalando en la dirección en la que se moverá la célula. Para rebatir este punto de vista, el proyecto utilizó cultivos «in vitro» de células endoteliales aisladas de los vasos sanguíneos de cordones umbilicales humanos. Estas células fueron cultivadas en sustratos bidimensionales para observar la migración celular mediante ensayos de cicatrización de heridas o como esferas embebidas en geles de colágeno tridimensionales y brotes angiogénicos en formación. El trabajo se expone en un artículo científico publicado recientemente. «Usamos un fármaco para actuar de forma específica sobre el centrosoma a fin de demostrar que los microtúbulos unidos al centrosoma no son indispensables para la migración y la brotación de las células endoteliales. No obstante, la eliminación de los microtúbulos no centroméricos mediante el silenciamiento de CAMSAP2 evita que la célula migre de manera direccional. Esto también desestabiliza la formación de brotes angiogénicos en la matriz tridimensional». Este conocimiento exhaustivo de los mecanismos que subyacen a la migración y la brotación de las células endoteliales tiene una gran importancia. Dado que la angiogénesis está relacionada con varias enfermedades, la comprensión fundamental de sus mecanismos moleculares y celulares es clave para el desarrollo de tratamientos terapéuticos innovadores con una perspectiva a largo plazo. «La angiogénesis está íntimamente ligada al desarrollo del cáncer, ya que los tumores necesitan un suministro de sangre para crecer y propagarse. Los microtúbulos se emplean ya como una diana farmacológica en la terapia contra el cáncer, por lo que el conocimiento que se desprende de este proyecto constituye una oportunidad sin igual para optimizar el uso de los medicamentos existentes en el contexto de las terapias basadas en la angiogénesis», explica la doctora Martin. La investigadora cree que el proyecto fue un éxito, ya que fue capaz de combinar el conocimiento y los métodos de imagenología de vanguardia que aprendió satisfactoriamente en el laboratorio gracias a la experiencia y los conocimientos previos de su supervisora, la doctora Anna Akhmanova. «Al lograr observar los mecanismos celulares precisos que tienen lugar en procesos fisiológicos tridimensionales, incluidos modelos animales, he desempeñado un papel relevante para salvar la brecha entre la información proveniente de la investigación biológica “in vitro” y su aplicación “in vivo”».
Palabras clave
MTUB-ANGIO, angiogénesis, mecanismos celulares, microtúbulos, citoesqueleto de microtúbulos, migración celular, red vascular, célula endotelial