Darwin, la evolución y el cáncer.

No tengo ninguna duda de que en en mayor o menor medida todo el mundo ha oído hablar de Charles Darwin. Ese científico inglés autor de "El origen de las especies" y promotor de la teoría de la evolución junto a Alfred Russell Wallace. Lo que quizá no mucha gente sabe es que sus descubrimientos se podrían aplicar años más tarde a un concepto que a priori no tiene nada que ver con la evolución de las especies, el cáncer. Hoy vamos a ver que similitudes tiene la evolución biológica descrita por estos dos pioneros con el desarrollo de un cáncer. Y es que no hemos de olvidar que una célula es un ser vivo en si mismo, y por tanto las reglas con las que jugamos los "animales superiores" se pueden aplicar frecuentemente a las células.

Darwin (izquierda) y Wallace (derecha) además de competir por la autoría
de la teoría de la evolución mantenían un particular duelo de barbas.

La selección natural

Recordemos brevemente en que consiste la selección natural descrita por Darwin y Wallace. Existe la creencia popular de que todo se resume en: "El hombre viene del mono". En realidad, el concepto es bastante más complejo cómo podemos imaginar.

Al contrario de lo que mucha gente piensa, los científicos consultamos Wikipedia muy a menudo cuándo queremos respuestas rápidas, ¡verifica las fuentes y estarás a salvo! En cualquier caso, la definición de selección natural no parece muy intuitiva: "La selección natural es un fenómeno de la evolución que se define como la reproducción diferencial de los genotipos de una población biológica". En este punto es importante definir genotipo y fenotipo. El genotipo de un ser vivo no es más que la información genética contenida en el ADN de ese ser vivo. El fenotipo es por otro lado la expresión de esa información, aquello en lo que se va a traducir. Pongamos un ejemplo simplista, si compras una estantería Fjälkinge en IKEA, el genotipo sería el manual de instrucciones de papel reciclado que te indica como ensamblarla. El fenotipo sería la estantería una vez montada y anclada a la pared si es que has tenido el valor suficiente para ponerte a ello. "La reproducción diferencial de los genotipos de una población biológica" viene a decir lo siguiente. Como sabemos, la información genética contenida en el ADN se transmite de una generación a otra, es decir; "se reproduce". Sin embargo, la información transmitida no es exactamente igual de una generación a la siguiente, en otras palabras, es "diferencial" Por esa razón no somos clones idénticos a nuestros hermanos/hermanas, ellos reciben determinados "genes" y nosotros otros.

Nuestra amiga Wikipedia continúa así: La formulación clásica de la selección natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades. Esto esta bastante más claro. En nuestro ejemplo simplista sueco, las condiciones del medio serían favorables si nos encontramos en una habitación amplía, con las herramientas adecuadas y una botella de agua fresca para recargar pilas tras atornillar los estantes. Eso sin duda nos ayudará en el ensamblaje de la estantería Fjälkinge.

Por último, se describen brevemente las tres premisas para que ocurra la selección natural:

1. El rasgo sujeto a selección debe ser heredable. Por ejemplo: color de ojos, color de piel, etc.
2. Debe existir variabilidad del rasgo entre los individuos de una población. Nos sirve el ejemplo que acabamos de ver. Ojos verdes, ojos azules, etc.
3. La variabilidad del rasgo debe dar lugar a diferencias en la supervivencia o éxito reproductor. Aunque algo más cogido por los pelos, imaginemos que la raza humana se sintiera siempre más atraída por un color de ojos azules. Todas aquellas personas con ojos azules se asegurarían una mayor tasa de "éxito reproductivo", por decirlo finamente.

Un ejemplo clásico de la selección natural es la extensión del cuello
de las jirafas para alcanzar mejor las hojas de los árboles

En resumen, si se cumplen todas estas premisas, se desarrolla la evolución biológica a lo largo de miles y miles de años y por ello el ser humano a pesar de no ser el más fuerte físicamente, ha colonizado la Tierra.

La evolución biológica del cáncer

Os estaréis preguntando qué tiene que ver todo esto con el cáncer. Como mencionamos antes, cada célula es un ser vivo en si mismo y cada una de ellas tiene un genotipo y va a expresar su determinado fenotipo. Así pues el fenotipo, de una neurona afincada en el cerebro no tiene nada que ver con el de una célula que se encuentra recubriendo nuestra piel por ejemplo. Realizan funciones totalmente distintas, al igual que una estantería Fjälkinge y una cama Bekkestua

Entendamos ahora cada población de células como una especie animal que habita la Tierra. Nuestro cuerpo por tanto, sería la Tierra y nuestros órganos los distintos ecosistemas. Al igual que el resto de seres vivos, nuestras células se reproducen dando lugar a células hijas y transmitiéndoles la información genética sucesivamente de generación en generación. Imaginemos ahora el ecosistema del pulmón en el que la "especie" predominante son los neumocitos (las células que revisten las paredes pulmonares) En un momento dado, por la aparición de una mutación en su ADN al nacer, uno de esos neumocitos puede adquirir cierta ventaja con respecto a sus hermanas. Por ejemplo, una proliferación más rápida que le va a permitir crecer más y más rápido. Por desgracia, en el pulmón no hay sitio ni comida para todos y el neumocito mutante no tiene ningún reparo en aprovechar su ventaja para hacerse su propio hueco y colonizar el pulmón. Acabamos de asistir a la formación de un tumor, pero ahí no acaba la cosa. Dentro de esa "nueva especie", el tumor, se pueden seguir adquiriendo ventajas evolutivas. Imaginemos que uno de esos neumocitos mutantes desarrolla además "alas". Para asegurar su supervivencia y puesto que dispone de alas, decide cambiar de ecosistema, viajar al paraíso del cerebro y comenzar allí una nueva población. En esta ocasión hemos asistido a la formación de una metástasis. Volvamos ahora al ecosistema del pulmón dónde acaba de llegar una plaga que amenaza con la extinción de los neumocitos mutantes, la llaman quiomioterapia. La quimioterapia consigue acabar con el 80% de la población pero hay un 20% de neumocitos que gracias a la selección natural han adquirido un "escudo" contra la quimioterapia y por tanto sobreviven a la plaga. Sin la presencia de sus hermanos, estos neumocitos resistentes pueden volver a colonizar el pulmón, puesto que tras su extinción tienen espacio y recursos de sobra.

Una muy buena fiugra de la evolución clonal de un tumor, tratamiento incluido  que establece un "cuello de botella" favoreciendo la proliferación de los clones resistentes.
Fuente: http://copro.com.ar/Heterogeneidad_del_tumor.html

Los símiles que se pueden establecer son numerosos, pero de este modo ya nos hacemos una idea del concepto de evolución clonal de un tumor. La evolución clonal del tumor es lo que le asegura su supervivencia y es otra de las causas por las que los tumores son tan difíciles de tratar. Los tumores están compuestos por muchísimas subpoblaciones de células que han ido adquiriendo distintas mutaciones. Es decir, son muy heterogéneos y por tanto tratamientos que pueden resultar eficaces para algunos de esas subpoblaciones no generan ningún tipo de daño en otras. En ocasiones incluso favorecen su proliferación. Por ello es muy frecuente que tumores que han sido supuestamente eliminados, reaparezcan con el tiempo y que el tratamiento que funcionó previamente no sea efectivo en el nuevo tumor. Todo sería mucho más fácil si todas las células de un tumor fueran clones, es decir, genéticamente idénticas. De ese modo, descubierto el talón de Aquilés de una célula, acabaríamos con todas ellas rápidamente. La realidad dista mucho de ello como acabamos de ver. 

Poco a poco vamos entendiendo mejor como identificar las subpoblaciones de los tumores y así desarrollando terapias específicas contra ellas. Poco a poco, seguimos tras las huellas del cáncer. No olvides preguntar, comentar y participar si lo deseas.

FdM.