Cáncer: el misterio de los microbios que viven dentro de los tumores

Roberta Angheleanu

BBC Future

Nuestros cuerpos son hábitats para otras formas de vida.

El intestino, la boca, la nariz y la piel albergan diversas comunidades de microbios que pueden ser buenos o malos para nuestra salud.

Sin embargo, durante los últimos años los científicos encontraron microbios en un lugar más sorprendente: los tumores.

Es común pensar que los tumores son simples masas de células del paciente que funcionan mal y crecen sin control. De hecho, son comunidades de muchos tipos de células diferentes, lo cual explica en parte la dificultad para atacarlos sin dañar el tejido sano.

Pero los tumores también albergan una colección de células de otras formas de vida: bacterias y hongos. Algunos prosperan en el ambiente alrededor del tumor, mientras que otros viven dentro de las propias células cancerígenas.

Sin embargo, hasta hace poco tiempo no se entendía claramente qué papel desempeñaban los microbios en los tumores.

Ahora los científicos comienzan a desentrañar si estos microorganismos son cómplices que ayudan a las células cancerosas a desarrollarse o simplemente transeúntes atrapados en el tumor.

Las respuestas podrían proporcionar nuevos enfoques para tratar y prevenir el cáncer.

Bacterias que protegen los tumores

En un estudio de 2017, Ravid Straussman, biólogo del cáncer en el Instituto de Ciencias Weizmann en Rehovot, Israel, demostró junto con su equipo que algunas bacterias que viven dentro del cáncer de páncreas pueden proteger los tumores al desactivar un medicamento de quimioterapia común.

Descubrieron que una clase particular de bacteria, conocida como Gammaproteobacteria, podría descomponer la gemcitabina, un medicamento que se usa para tratar varios tipos de cáncer, incluidos los que se encuentran en la vejiga, el seno y el páncreas. Esto ayuda a que los tumores se volvieran resistentes al fármaco.

Cuando el equipo inyectó la bacteria en ratones con cáncer de colon, los tumores también se volvieron resistentes al medicamento. Pero cuando los investigadores dieron a los ratones un antibiótico junto con el fármaco de quimioterapia, la resistencia desapareció.

Además de estos hallazgos, una investigación publicada en 2019 por un equipo de la Universidad de Tohoku, en Japón, analizó retrospectivamente a pacientes que padecían tumoraciones avanzadas y fueron tratados con un fármaco de quimioterapia y aquellos que recibieron un antibiótico además de la quimioterapia, en un intento por prevenir o tratar una infección existente.

Descubrieron que los pacientes que recibieron un antibiótico respondieron mejor al tratamiento.

Aunque el estudio no examinó la cantidad de bacterias presentes en el tejido canceroso de estos pacientes, los investigadores especularon con que los antibióticos podrían haber eliminado las bacterias asociadas al tumor y que podrían haber interferido con el tratamiento del cáncer.

Los estudios ofrecen una pista tentadora de lo que ocurre dentro de los tumores.

Straussman y su equipo ahora esperan aprovechar estos estudios con un ensayo clínico que involucre a pacientes con cáncer de páncreas que fracasaron en su tratamiento de primera línea.

Darán a los pacientes un antibiótico que actúa contra la Gammaproteobacteria, junto con gemcitabina, para ver si el antibiótico mejora sus resultados.

Bacterias que empeoran el cáncer

Las bacterias también podrían desempeñar otras funciones en el cáncer además de proteger a los tumores del tratamiento farmacológico.

En 2020, el equipo de Straussman analizó más de 1.500 tumores humanos en siete tipos diferentes de cáncer: mama, pulmón, ovario, páncreas, melanoma, hueso y cerebro.

Descubrieron que todos los tipos de tumores estaban invadidos por bacterias, que vivían dentro de las células cancerígenas y algunas de las células inmunitarias.

Diferentes tipos de tumores tenían distintas comunidades de bacterias.

"Cada una de estas bacterias se ha adaptado al microambiente tumoral único en el que viven", dice Straussman.

"En el cáncer de pulmón, demostramos cómo las personas que fuman tienen más bacterias que pueden degradar la nicotina, que es un metabolito relacionado con el humo.

En los tumores de huesos, vemos bacterias que metabolizan la hidroxiprolina, que es un metabolito enriquecido en los tumores óseos".

En muchos casos, aún no está claro si las bacterias ayudan al paciente a mantener las células cancerosas bajo control.

Las bacterias que se encuentran en algunos tipos de cáncer de mama, por ejemplo, pueden desintoxicar el arseniato, un tipo de carcinógeno conocido por aumentar el riesgo de cáncer de mama.

Otros pueden producir una sustancia química llamada micotiol, que ayuda a reducir los niveles de moléculas de oxígeno reactivas que pueden dañar el ADN.

Sin embargo, cada vez hay más pruebas de que, en algunos casos, las bacterias que habitan en los tumores pueden empeorar el cáncer.

"Cada vez aparecen más artículos que muestran cómo pueden ser parte de la carcinogénesis", dice Straussman.

Las bacterias también puede alterar la capacidad del sistema inmunológico para atacar y destruir las células cancerosas, agrega. "Realmente estamos arañando la superficie".

Straussman asegura que es necesario hacer mucho más para estudiar los efectos que las bacterias dentro de los tumores tienen en el curso de la enfermedad.

Algunas pistas

Un estudio de 2022, realizado por científicos en China, sugiere que algunas bacterias en los tumores de mama podrían facilitar que las células cancerígenas se propaguen a otras partes del cuerpo.

Los investigadores encontraron bacterias que vivían dentro de las células tumorales de mama que circulaban en la sangre de los ratones. Estas células se desprenden del tumor primario y pueden viajar a otras partes del cuerpo, hacer metástasis y crecer.

Sin embargo, a medida que las células tumorales circulan por el torrente sanguíneo están sometidas a un estrés que hace que algunas de ellas se rompan.

Los investigadores chinos encontraron que los microbios dentro de estas células tumorales móviles parecen protegerlas de parte de ese estrés que experimentan. Al hacerlo, ayudan a reorganizar las estructuras de soporte celular internas, conocidas como citoesqueleto, para que las células sean más robustas.

Cuando los científicos eliminaron estas bacterias de los tumores en ratones, las lesiones parecían perder su capacidad de hacer metástasis, aunque el cáncer de mama primario seguía creciendo.

"Cada vez hay más pruebas de que microbios específicos en el intestino, la piel y otros órganos de la mucosa, así como en los tumores, pueden promover el crecimiento y la progresión del tumor o, alternativamente, antagonizarlo", dice Douglas Hanahan, oncólogo del Instituto Suizo para la Investigación Experimental del Cáncer en Lausana, Suiza.

"El panorama es muy complicado. Aunque hay pistas, no hay una claridad definitiva sobre quién hace qué".

Bacterias que migran

Otros estudios analizaron una bacteria oral llamada Fusobacterium nucleatum, asociada con la enfermedad de las encías, pero que también podría estar vinculada con varios tipos de cáncer.

Parece que estas bacterias pueden migrar de la boca a las células de cáncer colorrectal a través del torrente sanguíneo.

Cada bacteria transporta partículas específicas en su superficie que se unen a la superficie de las células cancerosas, lo que le permite colonizarlas.

Una vez instaladas, las bacterias pueden acelerar el crecimiento y la propagación de los tumores al obstaculizar la capacidad del sistema inmunitario para eliminar las células cancerosas.

La bacteria también despliega un arsenal molecular que hace que las células cancerosas sean más resistentes a la quimioterapia.

Además, se encontró ADN de Fusobacterium nucleatum en muestras de cáncer de mama humano. Esto sugiere que también afecta a los tumores en otras partes del cuerpo.

En un estudio, cuando la bacteria se introdujo en ratones con cáncer de mama, aceleró la progresión y propagación de la enfermedad. Dar antibióticos a los ratones evitó ese proceso.

El riesgo de los antibióticos

Puede parecer tentador incluir antibióticos en las terapias contra el cáncer, pero no es tan simple como eso. Muchos de los microbios en nuestro cuerpo son benignos o incluso beneficiosos, por lo que un tratamiento con antibióticos podría causar más daño que bien, dice Hanahan.

En cambio, los investigadores deben tratar de desentrañar toda la complejidad del microbioma asociado al tumor. Se pueden encontrar comunidades enteras de microbios dentro de los tumores, que se apoyan entre sí de formas inesperadas.

Uno de esos ejemplos gira en torno al principal fármaco utilizado para tratar a pacientes con cáncer colorrectal, el 5-fluorouracilo (5-FU), que parece inhibir el crecimiento de la problemática Fusobacterium nucleatum.

Sin embargo, ciertas cepas de Escherichia coli, bacterias comunes que se encuentran en el intestino, desactivan el fármaco.

Se descubrió que al menos 33 tipos diferentes de cáncer tienen colonias de bacterias asociadas a ellos, gracias a técnicas desarrolladas en la Universidad de California en San Diego, que buscan su ADN.

Los investigadores creen que las técnicas también podrían usarse para desarrollar nuevas formas de diagnosticar el cáncer, buscando el ADN de distintas bacterias asociadas al tumor en la sangre de un paciente.

La presencia de hongos

El equipo detrás de este estudio unió fuerzas con Ravid Straussman para hacer una investigación en 2022 que reveló otro tipo de microbio, los hongos, también viven en los tumores.

Encontraron hongos en 35 tipos de cáncer, muchos de los cuales albergan distintas combinaciones de especies.

"Encontramos que los tumores que tienen más bacterias también tienen más hongos y los que tienen menos bacterias tienen menos hongos", dice Straussman.

"Solo podemos suponer en este punto que algunos tumores son más restrictivos para la presencia de microbios, mientras que algunos son más permisivos", señala.

Al igual que con las bacterias, algunos de estos hongos parecen estar manipulando el sistema inmunológico a favor del tumor.

Se ha descubierto que el hongo Malassezia globosa acelera el desarrollo de una forma de cáncer de páncreas. Los mismos hongos también han sido hallados en pacientes con cáncer de mama que tienden a tener una supervivencia general más corta, según el trabajo de Straussman y sus colegas de la Universidad de California en San Diego.

Otra investigación encontró que algunos hongos presentes en los tumores de páncreas secuestran partes del sistema inmunitario para promover el crecimiento del tumor.

Un estudio de 2022 también mostró que los tumores de estómago ricos en hongos Candida muestran una mayor expresión de genes tumorales que promueven la inflamación y que los tumores de colon ricos en ADN de Candida tienen más probabilidades de ser metastásicos.

“Esto podría deberse a que un mayor número de Candida puede estar asociado con la pérdida de la barrera epitelial intestinal [las células que recubren el intestino]", dice Iliyan Iliev, microbiólogo de la Universidad de Cornell, cuyo equipo realizó la investigación.

A pesar del rápido ritmo de estos hallazgos, aún quedan muchas preguntas sobre la relación entre los tumores y los microbios que viven en ellos.

¿Los microbios juegan un papel en el desarrollo del tumor en primer lugar? ¿O son simplemente residentes oportunistas que se han adaptado para proteger su hogar canceroso cuando lo encuentran? ¿Se puede aprovechar esta comunidad de microbios para ayudarnos en nuestra lucha contra el cáncer?

En los próximos años, atacar los microbios tumorales puede volverse tan importante como perseguir las propias células cancerosas, lo que conducirá a diagnósticos más tempranos e incluso a nuevos tratamientos.

Sin embargo, ese trabajo apenas comienza.