Un extraño cáncer transmisible en berberechos desafía la lógica científica

Los pescadores de la Bahía de Chesapeake, en el estado de Maine, en Estados Unidos se asombraron cuando en la década de 1970 miles de almejas de caparazón blando desaparecieron del mar.

Años más tarde, los científicos identificaron al culpable: una extraña forma de cáncer de células flotantes que provenían de otras almejas y que se propagaba como una epidemia. Otras especies de mariscos también resultaron ser víctimas de este cáncer contagioso. Y 50 años más tarde un grupo de investigadores han descubierto que estos linajes de células cancerosas han podido secuenciar genéticamente este tipo de cáncer para determinar que ha estado saltando de un marisco a otro durante siglos, tal vez incluso miles de años, incluyendo una sorprendente cantidad de mutaciones reveladoras a lo largo este camino.

“No parece biológicamente posible que estos cánceres estén haciendo esto. Y, sin embargo, son longevos “, dijo Adrián Báez-Ortega, biólogo computacional del Instituto Wellcome Sanger en Inglaterra y autor de uno de los dos estudios sobre el cáncer publicados el lunes.

Cuando las personas contraen cáncer, generalmente algunas de sus propias células adquieren mutaciones y se multiplican sin control. Pero el estudio, realizado por investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el centro de investigación CiMUS de la Universidad de Santiago de Compostela en España y colaboradores de varios países, encontró que estos tumores de berberecho son altamente inestables genéticamente. Las células cancerosas dentro de un solo tumor contenían números muy diferentes de cromosomas, algo que no se observa en otros cánceres.

Publicado en Nature Cancer, el equipo también creó el primer genoma de referencia de alta calidad del berberecho común, una especie que pertenece a uno de los grupos de animales más antiguos de la Tierra, desentrañando su genoma y evolución por primera vez.

Los investigadores esperan que estudiar cómo las células cancerosas de berberecho superan los efectos de la inestabilidad genómica tenga implicaciones para comprender esto en todas las formas de cáncer, incluido el humano. Además, obtener más conocimientos sobre este cáncer y su impacto puede ayudar a proteger las poblaciones de berberechos en el futuro.

Los berberechos son un tipo de marisco pequeño y existen más de 205 especies de berberechos en todo el mundo. Los berberechos pertenecen a uno de los grupos de animales más antiguos de la Tierra, los moluscos bivalvos, que han habitado la Tierra durante más de 500 millones de años y aparecieron por primera vez unos 300 millones de años antes que los dinosaurios.

Estos animales pueden contraer cánceres transmisibles que se propagan mediante células cancerosas vivas, que pasan de un berberecho a otro a través del agua de mar. Los cánceres no pueden transmitirse a los humanos y sólo se propagan entre berberechos susceptibles.

Los cánceres contagiosos que infectan a los berberechos se denominan neoplasia transmisible bivalva (BTN). Se trata de cánceres de las células inmunitarias del berberecho que provocan una enfermedad similar a la leucemia. La BTN se propaga por todo el cuerpo y suele ser letal para el animal infectado. Hasta ahora se han identificado ocho tipos independientes de BTN en almejas, berberechos y mejillones en todo el mundo.

Este estudio se centró en el berberecho común (Cerastoderma edule), que habita en las costas de Europa y el noroeste de África y que a menudo se recolecta como alimento. El equipo de científicos, produjo el primer genoma de referencia de alta calidad de este animal, un paso esencial en la investigación de la evolución de sus cánceres.

“Los cánceres marinos transmisibles se comprenden menos que los cánceres contagiosos en especies como los perros y los demonios de Tasmania, debido a la falta de genomas de referencia sólidos de los animales a los que afectan. Nuestro estudio proporciona el genoma de referencia de primera calidad del berberecho común, lo cual es vital si queremos descubrir y comprender los cambios genéticos observados en los cánceres de berberecho. Para seguir aprendiendo sobre los cánceres transmisibles, es importante seguir proporcionando datos genéticos de calidad sobre las especies afectadas”, sostuvo el doctor Zemin Ning, autor del estudio y profesor en el Instituto Wellcome Sanger.

Luego, los autores recolectaron alrededor de 7.000 berberechos en 36 ubicaciones de 11 países, incluidos España, Portugal, el Reino Unido, Irlanda y Marruecos. A partir de esto, secuenciaron genéticamente 61 tumores de berberecho y pudieron mostrar la existencia de dos tipos diferentes de BTN, y ambos tipos de células se veían visualmente diferentes bajo el microscopio.

Los investigadores también identificaron varios berberechos que inesperadamente habían sido coinfectados por células de ambos tipos de cáncer al mismo tiempo. Mediante el seguimiento genético de la evolución de los tumores, encontraron múltiples tipos de cambios genéticos, incluida evidencia de que las células cancerosas han capturado mitocondrias (los pequeños orgánulos que generan la energía de la célula) de sus berberechos anfitriones al menos siete veces en el pasado.

Si bien es difícil estimar con precisión la edad de los cánceres de berberecho, los hallazgos de este estudio sugieren que estos cánceres probablemente surgieron hace siglos o incluso milenios. Se cree que estos cánceres se han propagado lentamente a través de las poblaciones europeas de berberechos, capturando ocasionalmente mitocondrias de las células huésped como reemplazo de las suyas propias cuando se dañan.

Alicia Bruzos, coautora primera y anteriormente en CiMUS -Universidade de Santiago de Compostela durante la investigación, dijo: “Los tumores se encontraron por primera vez en berberechos hace unos 40 años, pero nuestro estudio es uno de los primeros en secuenciar y analizar todo el proceso. Tener una visión más amplia de los diferentes tipos de cánceres transmisibles puede darnos más información sobre las condiciones necesarias para que los tumores evolucionen y sobrevivan a largo plazo”.

En particular, el equipo descubrió que los genomas de los tumores BTN son muy inestables. El número y el tamaño de los cromosomas variaron notablemente entre diferentes tumores y entre células del mismo tumor. Algunas células contenían tan solo 11 cromosomas y otras hasta 354. El número de cromosomas en las células de un berberecho normal es 38.

Este grado de “inestabilidad cromosómica” es mucho mayor que cualquier cosa observada previamente en tumores humanos y sugiere que no se necesita un genoma estable para la supervivencia a largo plazo de estos cánceres transmisibles. Esto es sorprendente, ya que las células cancerosas humanas no pueden sobrevivir a altos niveles de inestabilidad cromosómica, aunque los niveles moderados a menudo hacen que los tumores tengan más probabilidades de propagarse a otros órganos y volverse resistentes al tratamiento. Comprender más acerca de cómo las células BTN toleran esta inestabilidad podría ayudar a fundamentar nuevos enfoques para atacar las células cancerosas humanas en el futuro.

Daniel García-Souto, co-primer autor anteriormente en el Instituto Wellcome Sanger y actualmente en CiMUS-Universidade de Santiago de Compostela, dijo: “Nuestro estudio demostró que las células de estos tumores de berberecho contienen cantidades muy variables de material genético, que es muy inusual en comparación con otros tipos de cáncer. Estos cánceres han estado experimentando cambios cromosómicos extremos y una reorganización genética continua, probablemente durante cientos o miles de años, lo que desafía la teoría de que los cánceres requieren genomas estables para sobrevivir a largo plazo”.

Además de esto, comprender la BTN y su impacto es vital para proteger a las poblaciones de berberechos contra amenazas en el futuro. A veces, los cánceres transmisibles pueden combinarse con muchos otros factores, como la contaminación, el aumento de la temperatura del mar y los brotes virales, para desencadenar episodios de mortalidad masiva, matando a más del 90% de los berberechos en un área determinada.

“La pérdida de poblaciones de berberechos amenaza la seguridad alimentaria y los empleos en la industria pesquera, además de tener impactos más amplios en el ecosistema. Las futuras investigaciones sobre los cánceres contagiosos en berberechos y otros bivalvos nos permitirán comprender mejor cómo prevenir estos episodios catastróficos, que parecen haberse vuelto más comunes en los últimos años”, afirmaron los expertos en el estudio citado.

Para Báez-Ortega, “los berberechos son una parte importante de la vida de muchas personas en Europa y son una parte crucial de los ecosistemas costeros. Han existido durante muchos millones de años, pero ahora enfrentan una variedad de amenazas de las cuales los cánceres transmisibles son sólo un ejemplo. Comprender más sobre los orígenes y la evolución de los cánceres transmisibles del berberecho, y cómo sus células interactúan con las células del berberecho y el medio marino, podría ayudar a proteger las poblaciones animales en el futuro, al tiempo que proporciona información sobre cómo los cánceres pueden sobrevivir durante miles de años como parásitos marinos”.