La membrana que rodea a los tumores puede ser clave para evitar la metástasis, según un estudio

Ingenieros del MIT han examinado la membrana basal de los tumores de cáncer de mama y han descubierto que el aparentemente delicado revestimiento es tan duro como un envoltorio de plástico, pero sorprendentemente elástico, como un globo, capaz de inflarse hasta el doble de su tamaño original.

Sin embargo, mientras que un globo es mucho más fácil de inflar tras un esfuerzo inicial, el equipo descubrió que la membrana basal se vuelve más rígida a medida que se expande. Según sus hallazgos, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , esta cualidad de rigidez y elasticidad podría ayudar a las membranas basales a controlar el crecimiento de los tumores. El hecho de que las membranas parezcan endurecerse a medida que se expanden sugiere que pueden frenar el crecimiento de un tumor y su potencial de propagación, o metástasis, al menos hasta cierto punto.

Para que las células cancerosas hagan metástasis, primero deben liberarse de las propias defensas del tumor. La mayoría de los tumores están envueltos en una membrana protectora basal, una película fina y flexible que mantiene a las células cancerosas en su sitio mientras crecen y se dividen. Antes de extenderse a otras partes del cuerpo, las células deben atravesar la membrana basal, un material que ha sido difícil de caracterizar para los científicos.

«Ahora podemos pensar en formas de añadir nuevos materiales o fármacos para potenciar aún más este efecto de rigidez y aumentar la dureza de la membrana para evitar que las células cancerosas la atraviesen», explica Ming Guo, autor principal del estudio y profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT.

La membrana basal no solo envuelve los crecimientos cancerosos, sino también los tejidos y órganos sanos. La película -una fracción del grosor de un cabello humano- sirve de soporte físico que mantiene los tejidos y órganos en su sitio y ayuda a modelar su geometría, al tiempo que los mantiene separados y diferenciados.

El equipo utilizó una técnica sencilla, similar a la de inflar un globo, para aislar la membrana y medir su elasticidad. Primero cultivaron células humanas de cáncer de mama, que segregan naturalmente proteínas para formar una membrana alrededor de grupos de células conocidos como esferoides tumorales. Cultivaron varios esferoides de distintos tamaños e insertaron una microaguja de vidrio en cada tumor. Inyectaron los tumores con líquido a una presión controlada, lo que hizo que las membranas se desprendieran de las células y se inflaran como un globo.

Los investigadores aplicaron varias presiones constantes para inflar las membranas hasta que alcanzaron un estado estable, o no pudieron expandirse más, y entonces apagaron la presión.

Al inflar cada esferoide, los investigadores observaron que, si bien la capacidad de la membrana basal para inflarse y desinflarse mostraba que en general era elástica como un globo, los detalles más específicos de este comportamiento eran sorprendentemente diferentes.

Inflar un globo de látex suele requerir una buena cantidad de esfuerzo y presión para ponerse en marcha. Una vez que se pone en marcha y empieza a inflarse un poco, el globo se vuelve de repente mucho más fácil de inflar. «Normalmente, una vez que el radio de un globo aumenta alrededor del 38 por ciento, no es necesario soplar más fuerte: basta con mantener la presión para que el globo se expanda drásticamente», explican.

Este fenómeno, conocido como inestabilidad por chasquido, se observa en globos fabricados con materiales linealmente elásticos, lo que significa que su elasticidad o rigidez inherente no cambia a medida que se deforman o inflan.

Sin embargo, según sus mediciones, los investigadores descubrieron que la membrana basal se volvía más rígida o resistente al inflarse, lo que indica que el material es elástico de forma no lineal y puede cambiar su rigidez al deformarse.

El equipo tiene previsto medir las propiedades de la membrana en diferentes etapas del desarrollo del cáncer, así como su comportamiento alrededor de los tejidos y órganos sanos. También están explorando formas de modificar la elasticidad de la membrana para ver si al hacerla más rígida se evita que las células cancerosas la atraviesen.