Células Basales Mutantes: Origen Cáncer Pulmón

Un hito en la oncología: se ha identificado que las células basales mutantes son el origen clave del cáncer de pulmón, según un artículo científico publicado en la prestigiosa revista Science. Esta investigación de vanguardia revela cómo la dinámica clonal aberrante y la migración celular de estas células impulsan la carcinogénesis pulmonar temprana, especialmente bajo la influencia del tabaquismo. Este hallazgo redefine nuestra comprensión de las lesiones preinvasoras del pulmón y abre nuevas vías para la detección temprana y la intervención en el progreso del cáncer. La aproximación interdisciplinaria, que abarca desde la biología celular hasta el modelado computacional del cáncer, desentraña los mecanismos celulares fundamentales de esta devastadora enfermedad.

Un estudio pionero ha desvelado que las lesiones preinvasoras pulmonares, precursoras del carcinoma de células basales escamosas de pulmón (LUSC), tienen su origen en las células basales del epitelio bronquial. Específicamente, la exposición a carcinógenos, como el humo del cigarro, provoca una competencia no neutral entre los clones de estas células. Este proceso desencadena una expansión clonal mutante y una reprogramación del destino celular basal, lo que interfiere con la homeostasis normal de las células basales. Las mutaciones dañinas acumuladas transforman el comportamiento celular natural, interrumpiendo su capacidad de diferenciación y causando su desplazamiento y reemplazo de tejido sano, incluso pudiendo invadir vías aéreas. Este proceso establece un campo de cancerización pulmonar, donde múltiples lesiones clonalmente relacionadas pueden surgir en sitios anatómicos distintos debido a la migración aberrante de células cancerígenas.

La investigación fue liderada por la Dra. Sandra Gómez-López, científica postdoctoral del Lungs for Living Research Centre de la University College London (UCL). El equipo multidisciplinario contó con la participación de científicos de varias instituciones de renombre, incluyendo el Wellcome Sanger Institute y la Universidad de Cambridge, ambos en Inglaterra. Un actor clave fue el científico chileno Dr. Ignacio Antonio Bordeu Weldt, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, quien realizó su doctorado en el Imperial College London. Él fue el único chileno en esta iniciativa, aportando significativamente con el desarrollo de modelos computacionales de cáncer y simulaciones numéricas que fueron fundamentales para predecir comportamientos biológicos complejos. La colaboración resalta la productividad científica global y el alcance de la ciencia contemporánea.

El estudio principal fue realizado por un consorcio internacional de instituciones de investigación. El Lungs for Living Research Centre de la University College London (UCL) en el Reino Unido fue una de las sedes principales donde se llevó a cabo gran parte de la investigación y donde la Dra. Sandra Gómez-López, la primera autora, está afiliada. Otros centros colaboradores cruciales incluyen el Wellcome Sanger Institute y la Universidad de Cambridge, ambos también ubicados en Inglaterra. La contribución fundamental en modelos computacionales cáncer fue desarrollada en la Universidad de Chile, específicamente en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, con el profesor Ignacio Bordeu como actor principal. Esta colaboración geográfica subraya la naturaleza global y la interconexión de la investigación científica moderna.

Este trascendental avance científico ha sido recientemente publicado en la reconocida revista Science. Según la información de la publicación, el artículo de investigación científica fue recibido el 14 de septiembre de 2024, aceptado el 10 de abril de 2025 y publicado en prensa el 12 de junio de 2025. La difusión de las noticias científicas sobre este hallazgo ya había comenzado antes de la publicación impresa. Esto resalta la agilidad con la que son comunicados los artículos académicos tan pronto como son aceptados en revistas indexadas de alto calibre, maximizando el impacto de los descubrimientos.

Este artículo científico es de suma importancia en el campo de la oncología y la medicina porque proporciona conocimientos detallados sobre los cambios premalignos en los pulmones, un fenómeno conocido como campo de cancerización pulmonar. Identificar a las células madre mutantes de cáncer de pulmón y comprender su dinámica clonal aberrante es crucial para desarrollar métodos que permitan identificar a pacientes en riesgo y enfoques para una intervención temprana. Dada la alta mortalidad del cáncer de pulmón —casi 4.000 chilenos mueren anualmente por esta causa—, este descubrimiento ofrece una esperanza tangible para mejorar la detección temprana del cáncer de pulmón y, en última instancia, reducir el impacto de esta devastadora enfermedad a través de nuevas estrategias de intercepción del cáncer. La investigación aborda una laguna fundamental en la comprensión de los mecanismos biológicos de la transición de epitelio normal a estados precancerosos.

La investigación se llevó a cabo con el objetivo principal de elucidar los procesos celulares que conducen a la formación de lesiones precancerosas en el pulmón. Pese a los avances en la cesación del tabaquismo, el cáncer de pulmón asociado al consumo de tabaco sigue siendo una enfermedad letal, que suele manifestarse décadas después de la exposición inicial. El estudio buscaba comprender los mecanismos biológicos subyacentes a la transición de las células basales del epitelio normal a estados precancerosos y cómo la acumulación de mutaciones por la exposición a carcinógenos aumenta la incidencia de mutaciones asociadas al cáncer. En última instancia, la finalidad es proporcionar un marco conceptual novedoso que permita futuras investigaciones sobre la biología de las lesiones precancerosas y que abra nuevas vías para la intercepción temprana del cáncer.

La metodología de este artículo académico fue notablemente interdisciplinaria, combinando técnicas avanzadas de biología celular, genética, bioquímica, informática y física. Los científicos utilizaron el rastreo de linaje genético para demostrar que las lesiones preinvasoras se originan en células basales. Implementaron un modelo de ratón inducido por carcinógenos para simular la carcinogénesis pulmonar y analizaron muestras de células pulmonares humanas de fumadores y no fumadores para delinear los cambios en el estado celular del epitelio bronquial. Para comprender las dinámicas evolutivas tempranas de los precursores de las lesiones, investigaron las relaciones clonales entre lesiones espacialmente separadas en el árbol bronquial mediante secuenciación multisitio. La contribución del físico Ignacio Bordeu fue crucial, desarrollando modelos computacionales y simulaciones numéricas para predecir la propagación de lesiones precancerosas desde la tráquea.

Los expertos involucrados en este artículo de investigación científica han expresado el profundo impacto de sus descubrimientos. El profesor Ignacio Bordeu de la Universidad de Chile, uno de los colaboradores clave, enfatiza la capacidad predictiva del estudio para la carcinogénesis pulmonar temprana. El Dr. Bordeu: Afirma que lograron "predecir comportamientos biológicos muy complejos sobre cómo se lleva a cabo la propagación de lesiones precancerosas" con la tráquea como punto de dispersión. El científico chileno destaca que esta investigación es clave para entender cómo se origina el cáncer de pulmón a partir de células basales: Ignacio Bordeu: Explica cómo "lesiones precancerosas en el pulmón son iniciadas por un cambio en el comportamiento de las células madre" que luego "mutan -de forma dañina y agresiva- para luego invadir los tejidos sanos". Estas declaraciones del investigador resaltan cómo la dinámica clonal aberrante y la migración aberrante de células cancerígenas son procesos clave en la transición de células basales de precáncer, sentando una base sólida para la detección temprana y el avance en la medicina oncológica.

El equipo de científicos ya está planificando los siguientes pasos de esta crucial investigación científica. Según el profesor Ignacio Bordeu, el "siguiente peldaño" será analizar la evolución de las lesiones precancerosas y cómo estas eventualmente se transforman en tumores primarios y, en los casos más severos, en metástasis. Desde una perspectiva física, aún quedan muchas preguntas abiertas sobre cómo estas lesiones afectan la mecánica y la función de los tejidos pulmonares, lo que abre nuevas vías de investigación multidisciplinaria. La esperanza es que este avance en medicina permita el desarrollo de nuevas técnicas de detección y tratamiento temprano del cáncer de pulmón de células basales escamosas, impulsando el progreso del cáncer y la detección temprana de cáncer de pulmón. Esto es vital para seguir mejorando las estrategias de intercepción del cáncer.

La investigación interdisciplinaria, que incluye la valiosa aportación de científicos chilenos en modelos computacionales de cáncer, ha proporcionado un marco conceptual sin precedentes para entender las mutaciones y el cambio de destino celular basal provocado por el tabaquismo. Este conocimiento no solo profundiza nuestra comprensión del campo de cancerización pulmonar, sino que también abre puertas a estrategias de detección temprana y nuevas terapias que podrían transformar el pronóstico del cáncer de pulmón. La academia y la ciencia continúan su incansable labor, buscando traducir estos descubrimientos en beneficios tangibles para la salud pública, con la promesa de abordar una de las enfermedades más letales a nivel mundial.

EQUIPO DE INVESTIGADORES