Investigadores del CiiB publican artículo sobre el rol de las mitocondrias dañadas en la progresión del melanoma

Nicolás Georges, estudiante del Doctorado en Biomedicina e investigador del programa de Medicina Nano-Regenerativa del Centro de Investigación e Innovación Biomédica (CiiB), junto a Camila Fuentes, y Francisca Alcayaga, publicaron un paper en la revista científica Cancer Letters que muestra que las células de melanoma liberan mitocondrias dañadas hacia su entorno y la circulación, asociándose a la progresión tumoral.

El artículo titulado “Melanoma cells release dysfunctional mitochondria to the tumor microenvironment and circulation in association with tumor progression”, demuestra que las células de melanoma liberan activamente mitocondrias disfuncionales al espacio extracelular. “A través de modelos celulares, observamos que estas mitocondrias presentan alteraciones estructurales, como la pérdida de crestas, y un fenotipo funcional deteriorado, asociado a una disminución de su capacidad respiratoria”, explica Nicolás Georges, ingeniero en biotecnología.

En los últimos años, el estudio del secretoma de las células cancerígenas, es decir, el conjunto de moléculas que liberan al medio extracelular, ha cobrado gran relevancia. “Actualmente sabemos que este secretoma contiene factores clave en la progresión tumoral, cuyo estudio no solo amplía nuestro conocimiento, sino que también abre la posibilidad de desarrollar nuevas terapias y biomarcadores diagnósticos”, agrega Georges.

Recientemente, se ha descrito que las mitocondrias, tradicionalmente consideradas organelos intracelulares estáticos, también pueden formar parte de este secretoma. Sin embargo, este fenómeno ha sido poco explorado en el contexto del cáncer.

Según explica Nicolás Georges, en este estudio, “demostramos que las células de melanoma liberan activamente mitocondrias disfuncionales al espacio extracelular. A través de modelos celulares, observamos que estas mitocondrias presentan alteraciones estructurales, como la pérdida de crestas, y un fenotipo funcional deteriorado, asociado a una disminución de su capacidad respiratoria.

“Al profundizar en este proceso, encontramos que, bajo condiciones de estrés oxidativo, las células tumorales de melanoma no activan de manera eficiente la mitofagia clásica, el mecanismo encargado de eliminar mitocondrias dañadas, sino que recurren a su liberación al medio extracelular como una vía alternativa de control de calidad mitocondrial”, manifiesta el investigador.

En modelos animales, detectamos mitocondrias derivadas de células tumorales tanto en el microambiente tumoral como en la circulación sanguínea, lo que sugiere que estas estructuras podrían tener efectos tanto locales como sistémicos.

De manera complementaria, “en una evaluación piloto con pacientes con melanoma, observamos un aumento en la cantidad de mitocondrias extracelulares circulantes en comparación con individuos sanos”, agrega Nicolás.

En conjunto, estos hallazgos proponen un posible nuevo mecanismo de comunicación entre el tumor y el organismo, con potencial impacto en la progresión del cáncer: la liberación de mitocondrias al espacio extracelular y al torrente sanguíneo.

Este estudio establece las bases para las siguientes preguntas de investigación:

¿Las mitocondrias extracelulares provenientes del tumor pueden llegar a otros órganos antes que las células cancerígenas?, ¿Qué rol podrían tener en el proceso metastásico?, ¿Es posible modular su liberación como estrategia terapéutica?, ¿Este fenómeno ocurre en otros tipos de cáncer?, ¿Qué diferencias existen entre mitocondrias liberadas por células normales versus tumorales?

Responder estas preguntas permitiría explorar nuevas estrategias terapéuticas basadas en la modulación de la liberación de mitocondrias, y evaluar el uso de mitocondrias circulantes como biomarcadores para diagnóstico o seguimiento de enfermedades oncológicas.