thumb|300x300px|Una ilustración que muestra el tumor primario (en forma de microambiente tumoral) y las células tumorales circulantesUna célula tumoral circulante (CTC) es una célula cancerosa de un tumor primario que se ha introducido en el torrente de sangre del sistema circulatorio, o en la linfa del sistema linfático. Las CTC se transportan por el cuerpo a otros órganos donde pueden salir de la circulación y convertirse en la semillas para el posterior crecimiento de tumores secundarios. Esto se conoce como metástasis, y es responsable de la mayoría de las muertes relacionadas con el cáncer.
La detección y el análisis de las CTC pueden ayudar al pronóstico precoz de los pacientes y a determinar tratamientos adaptados adecuados. Actualmente, existe un método aprobado por la FDA para la detección de CTC, CellSearch, que se utiliza para diagnosticar cánceres de mama, colorrectal y de próstata.
La detección de CTC, o biopsia líquida, presenta varias ventajas sobre las biopsias tradicionales de tejido. No son invasivas, pueden utilizarse repetidamente y proporcionan información más útil sobre el riesgo metastásico, la progresión de la enfermedad y la eficacia del tratamiento. Por ejemplo, el análisis de muestras de sangre de pacientes con cáncer ha encontrado una propensión a una mayor detección de CTC a medida que la enfermedad progresa.progresses. Los análisis de sangre son fáciles y seguros de realizar y pueden tomarse múltiples muestras a lo largo del tiempo. En cambio, el análisis de tumores sólidos requiere procedimientos invasivos que podrían limitar el cumplimiento terapéutico del paciente. La capacidad de controlar la progresión de la enfermedad a lo largo del tiempo podría facilitar la modificación adecuada de la terapia de un paciente, mejorando potencialmente su pronóstico y calidad de vida. El aspecto importante de la capacidad de pronosticar la progresión futura de la enfermedad es la eliminación (al menos temporalmente) de la necesidad de una intervención quirúrgica cuando los recuentos repetidos de CTC son bajos y no aumentan; entre los beneficios obvios de evitar la intervención quirúrgica se incluye la evitación del riesgo relacionado con la tumorogenicidad innata de las cirugías oncológicas. Con este fin, recientemente se han desarrollado tecnologías con la sensibilidad y reproducibilidad necesarias para detectar CTC en pacientes con enfermedad metastásica. Por otro lado, las CTC son muy raras, a menudo se presentan solo en número de unas pocas células por mililitro de sangre, lo que hace que su detección sea un reto. Además, a menudo expresan una variedad de marcadores que varían de un paciente a otro, lo que dificulta el desarrollo de técnicas con alta sensibilidad y especificidad.
Tipos Las CTC que se originan en carcinomas (cánceres de origen epitelial, que son los más prevalentes) pueden clasificarse en función de la expresión de sus marcadores epiteliales, así como de su tamaño y de si son o no apoptóticas. En general, las CTC son anoikis-resistentes, lo que significa que pueden sobrevivir en el torrente sanguíneo sin adherirse a un sustrato. Las CTC tradicionales se caracterizan por un núcleo intacto y viable; por la expresión de EpCAM (Epithelial cell adhesion molecule) y citoqueratinas, que demuestran un origen epitelial; por la ausencia de CD45, que indica que la célula no es de origen hematopoyético; y por su mayor tamaño, forma irregular o morfología subcelular. Las CTC citoqueratina-negativas se caracterizan por la ausencia de EpCAM o citoqueratinas, lo que puede indicar un fenotipo indiferenciado (células madre cancerosas circulantes) o la adquisición de un fenotipo mesenquimal (conocido como transición epitelio-mesénquima, o EMT, por sus siglas en inglés). Estas poblaciones de CTC pueden ser las más resistentes y propensas a la metástasis. También son más difíciles de aislar porque no expresan ni citoqueratinas ni CD45. Por lo demás, su morfología, expresión génica y genómica son similares a las de otras células cancerosas. Las CTC apoptóticas son CTC tradicionales que están sufriendo apoptosis (muerte celular programada). Éstas pueden utilizarse para monitorizar la respuesta al tratamiento, como se hace experimentalmente con el método de Epic Sciences, que identifica la fragmentación nuclear o las manchas citoplasmáticas asociadas a la apoptosis. La medición de la proporción entre CTC tradicionales y CTC apoptóticas -desde el inicio hasta el tratamiento- proporciona pistas sobre la eficacia del tratamiento para destruir las células cancerosas. Las CTC pequeñas son positivas para citoqueratina y negativas para CD45, pero con tamaños y formas similares a los glóbulos blancos. Es importante destacar que las CTC pequeñas tienen biomarcadores específicos del cáncer que las identifican como CTC. Las CTC pequeñas han sido implicadas en la enfermedad progresiva y la diferenciación en carcinomas de células pequeñas, que a menudo requieren un curso terapéutico diferente.
Agrupaciones o clústers de CTC
Las células tumorales circulantes suelen estar presentes en grupos. Los clústers de CTC son agregados de dos o más células tumorales circulantes (CTC), unidas entre sí. Estos conglomerados pueden estar formados por CTC tradicionales, pequeñas o citoqueratina negativas y portan biomarcadores específicos del cáncer, lo que las distingue de otras células en circulación. Los estudios han demostrado que las agrupaciones de CTC se asocian a un mayor potencial metastásico y a un mal pronóstico. Por ejemplo, la investigación ha demostrado que los pacientes con cáncer de próstata que sólo tienen CTC aisladas presentan una tasa media de supervivencia ocho veces mayor en comparación con los que tienen agrupaciones de CTC. También se han observado resultados similares en el cáncer colorrectal.
Existen dos tipos de conglomerados de células tumorales circulantes: el que está formado únicamente por células cancerosas se denomina homotípico. Un grupo de CTC que también incorpora otras células, incluidos glóbulos blancos, fibroblastos, células endoteliales y plaquetas, se denomina heterotípico. Los grupos heterotípicos también se conocen como microémbolos. Se sugiere que estos microémbolos podrían aumentar el potencial metastásico.
La hipótesis del éxodo del cáncer sugiere que los grupos de CTC permanecen intactos durante el proceso metastásico, en lugar de disociarse en células individuales, como se suponía anteriormente. Según esta hipótesis, los conglomerados entran en el torrente sanguíneo, viajan como una unidad cohesionada y salen de la circulación en puntos metastásicos distantes sin disgregarse. Esto permite a los conglomerados conservar su multicelularidad, lo que aumenta su eficacia metastásica. La hipótesis postula que la ventaja de supervivencia proporcionada por el soporte intercelular dentro de los grupos aumenta su potencial metastásico en comparación con las CTC individuales.
Los clústers de CTC presentan perfiles de expresión génica distintos, lo que les confiere resistencia a determinadas terapias contra el cáncer, haciéndolos más resistentes que las células tumorales individuales. Su capacidad para permanecer multicelulares durante la metástasis puede explicar su mayor supervivencia y potencial metastásico.
La investigación sobre los grupos de CTC y su papel en la metástasis sigue evolucionando, y la hipótesis del éxodo del cáncer ofrece una nueva perspectiva sobre cómo estos grupos contribuyen a la progresión del cáncer. La detección y el análisis de los grupos de CTC proporcionan información pronóstica crítica y podrían ayudar a guiar las decisiones terapéuticas para los pacientes con cáncer.{
Frecuencia La detección de CTC puede tener importantes implicaciones pronósticas y terapéuticas, pero debido a que su número puede ser muy pequeño, estas células no se detectan fácilmente. Se estima que entre las células que se han desprendido del tumor primario, sólo el 0,01% puede formar metástasis. Las células tumorales circulantes se encuentran en frecuencias del orden de 1-10 CTC por mL de sangre total en pacientes con enfermedad metastásica. En comparación, un ml de sangre contiene unos pocos millones de glóbulos blancos y mil millones de glóbulos rojos. Esta baja frecuencia, asociada a la dificultad de identificar las células cancerosas, significa que un componente clave para comprender las propiedades biológicas de las CTC requiere tecnologías y enfoques capaces de aislar 1 CTC por mL de sangre, ya sea mediante enriquecimiento o, mejor aún, con ensayos sin enriquecimiento que identifiquen todos los subtipos de CTC con una definición lo suficientemente alta como para satisfacer los requisitos de cantidad de imágenes de patología diagnóstica en pacientes con diversos tipos de cáncer. Hasta la fecha, se han detectado CTC en varios tipos de cáncer epitelial (mama, próstata, pulmón y colon) y las pruebas clínicas indican que los pacientes con lesiones metastásicas tienen más probabilidades de que se aíslen CTC en ellos.
Las CTC se suelen capturar (en 2011) en la vasculatura de los pacientes utilizando anticuerpos específicos capaces de reconocer un marcador tumoral específico (normalmente EpCAM, Epithelial Cell Adhesion Molecule); sin embargo, este enfoque está sesgado por la necesidad de una expresión suficiente de la proteína seleccionada en la superficie celular, evento necesario para el paso de enriquecimiento. Además, dado que EpCAM y otras proteínas (por ejemplo, las citoqueratinas) no se expresan en algunos tumores y pueden ser reguladas a la baja durante la transición epitelial a mesenquimal (EMT), se requieren nuevas estrategias de enriquecimiento.
Las primeras pruebas indican que los marcadores de CTC aplicados en medicina humana se conservan en otras especies. Cinco de los marcadores más comunes, incluido el CK19, también son útiles para detectar CTC en la sangre de perros con tumores mamarios malignos. Enfoques más recientes son capaces de identificar más células partiendo de 7,5 ml de sangre, estando IsofFux o Maintracentre dichas novedades. En muy raras ocasiones, las CTC están presentes en cantidades lo suficientemente grandes como para ser visibles en un frotis sanguíneo rutinario. Esto se conoce como carcinocitemia o leucemia de células carcinomatosas y se asocia con un mal pronóstico.
Métodos de detección thumb|500px|Análisis Kaplan-Meier de supervivencia global antes de iniciar una nueva línea de tratamiento en pacientes con cáncer metastásico de mama, colorrectal y de próstata. Los pacientes se dividieron en aquellos con CTC Favorable y Desfavorable (Desfavorable: >5 CTC/7,5mL para mama y próstata, >3 CTC/7,5mL para colon)Hasta la fecha, se han desarrollado diversos métodos de investigación para aislar y enumerar las CTC. La única metodología aprobada por la Food and Drug Administration (FDA) estadounidense para la enumeración de CTC en sangre total es el sistema CellSearch. Las pruebas clínicas exhaustivas realizadas con este método demuestran que la presencia de CTC es un factor pronóstico importante para la supervivencia general en pacientes con cáncer de mama, colorrectal o de próstata metastásico.