Javier Redondo-Muñoz demuestra que el entorno de tejidos que rodea a un tumor reprograma las células cancerosas
Las células no solo responden a señales químicas; también perciben y se adaptan a las propiedades mecánicas de su entorno. La matriz extracelular que las rodea limita sus movimientos y las obliga a adaptarse. Este confinamiento es especialmente importante para las células tumorales o inmunes, que deben deformarse para desplazarse a través de los diferentes tejidos del cuerpo. Se sabía que la migración a través de espacios estrechos puede causar deformación nuclear y daño en el ADN; ahora, una investigación liderada por Javier Redondo-Muñoz, del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, (CIB-CSIC) y apoyada por una Beca Leonardo en Biomedicina, ha determinado que estas fuerzas mecánicas llegan a inducir cambios estables y persistentes en el tiempo. Se trata de un hallazgo que puede resultar de gran interés para la identificación de nuevas dianas terapéuticas y el desarrollo de tratamientos más eficaces contra el cáncer.
26 febrero, 2026
Los investigadores cultivaron células de leucemia linfoblástica en una matriz formada por gel 3D de colágeno que simula el confinamiento natural de los tejidos durante varios días. De esta forma, demostraron que las células supervivientes (a las que denominan TR) se habían transformado mostrando unos núcleos más grandes, arrugados y con cambios en el ADN. Y es que, según explica Javier Redondo-Muñoz, la Beca Leonardo que obtuvo en 2020 “nos dio la posibilidad de poner a punto una técnica biofísica que permite deformar núcleos celulares. Eso, junto con experimentos preliminares que hicimos para analizar daño en el ADN celular, nos han permitido caracterizar cómo células que están en ambientes en tres dimensiones (3D) presentan unos niveles más altos de daño en el ADN (analizando marcadores típicos como fosfo-ATR y la histona H2AX) así como unos núcleos más deformables”.
El equipo internacional examinó la forma del núcleo y la organización de su envoltura, así como las señales intracelulares que pueden estar mediando estos cambios. Combinando técnicas avanzadas de análisis celular y biomecánico, como pinzas ópticas, microscopía de fuerza atómica y de superresolución, y en colaboración con las universidades de Oxford y Sheffield y la Universidad Complutense de Madrid, confirmaron que las propiedades mecánicas de las células habían cambiado.
Los núcleos de estas células presentan alteraciones persistentes con diferente comportamiento biomecánico y cambios en la cromatina y la transcripción. “Esta transformación afecta a diversas funciones celulares incluyendo la respuesta al daño en el ADN, la sensibilidad a quimioterapia y la capacidad invasiva en modelos animales”, indica Redondo-Muñoz.
En conjunto, se demuestra que la experiencia física que sufren las células tumorales puede dejarles una “memoria mecánica” que favorece la heterogeneidad tumoral y una respuesta diferente frente a terapias, lo que abre nuevas perspectivas sobre cómo los tejidos pueden regular el comportamiento de células tumorales.
Un avance para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas
Los resultados de este estudio, publicados en Cell Reports Physical Science, subrayan la importancia de considerar el entorno tridimensional en la biología del cáncer y en el diseño de estrategias terapéuticas y abren el camino para analizar si estas adaptaciones se dan también en otras células tumorales y no tumorales, así como identificar los posibles mecanismos implicados en la persistencia de la memoria mecánica.
En palabras de Redondo-Muñoz, “entender cómo las células tumorales pueden verse afectadas por ambiente en 3D, o que ese ambiente en 3D pueda condicionar las respuestas celulares, es fundamental para comprender cómo en algunos casos o en determinados contextos fisiológicos las células tumorales pueden no responder a terapias convencionales. Es más, estos cambios, si son prolongados en el tiempo, pueden ser una fuente de heterogeneidad tumoral y conllevar comportamientos más agresivos de la enfermedad”.
Aunque se trata de una investigación básica en la que los beneficios directos para el paciente son escasos en el corto y medio plazo, “nuestra ambición es identificar qué señales se ven alteradas en esos ambientes en 3D para confirmar en muestras de pacientes con leucemia si correlacionan con perfiles clínicos más agresivos, o si pudiesen ser base para estudiar posibles dianas terapéuticas en proyectos más traslacionales”, añade el investigador.
Este trabajo ha sido posible gracias a la Beca Leonardo de la Fundación BBVA que obtuvo Javier Redondo-Muñoz en 2020, y ha recibido financiación adicional del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU) — Agencia Estatal de Investigación (AEI) y la Comunidad de Madrid.