Todas las células necesitan una fuente constante de oxígeno y nutrientes como la glucosa (azúcar). Nuestras células reciben sus nutrientes a través de la sangre. Los nutrientes y el oxígeno se bombean a través del cuerpo a través del sistema circulatorio. Una vez en los tejidos, los nutrientes atraviesan las paredes de los vasos sanguíneos y entran en los espacios alrededor de las células. Las células necesitan nutrientes constantemente, y el proceso por el cual los nutrientes flotan hacia las células toma tiempo. Para asegurarnos de que todas las células reciban suficientes nutrientes, nuestros tejidos están llenos de muchos vasos sanguíneos pequeños (capilares) que pueden entregar alimentos a una distancia muy corta de cualquier célula. Se puede encontrar más información sobre los temas de esta página en la mayoría de los libros de texto introductorios de Biología, recomendamos Campbell Biology, 11a edición.1

• Introducción a la Angiogénesis
• La angiogénesis como Fármaco Diana
• Resumen de la angiogénesis

Introducción a la Angiogénesis

Aunque las células cancerosas son anormales, todavía requieren oxígeno y nutrientes. El desarrollo de los vasos sanguíneos es un paso esencial en el crecimiento de un tumor. Sin vasos, los tumores no pueden crecer hasta ser más grandes que una pequeña fracción de pulgada.23456 Cuando el área alrededor de las células de un tumor comienza a alejarse demasiado de un vaso sanguíneo, los niveles de oxígeno y nutrientes comienzan a disminuir. Una disminución en el oxígeno también se llama hipoxia. La hipoxia desencadena cambios en el comportamiento de las células tumorales.

Las células tumorales producen (o hacen que las células cercanas produzcan) factores de crecimiento que estimulan la formación de vasos sanguíneos. Los tumores que no producen (o hacen que otras células produzcan) factores de angiogénesis no pueden crecer.3 Uno de los factores de angiogénesis más estudiados se denomina factor de crecimiento derivado del endotelio vascular (VEGF). El VEGF u otros factores de angiogénesis producidos por células tumorales o células cercanas pueden causar el desarrollo de vasos sanguíneos que alimentan el tumor en crecimiento. Debido a que el VEGF es una señal normal para las células que forman los vasos sanguíneos, en realidad solo están haciendo su trabajo. El tumor «engaña» al cuerpo para que cree nuevos vasos sanguíneos. Los vasos sanguíneos creados de esta manera no son exactamente los mismos que los vasos sanguíneos normales. Con frecuencia están menos organizados y tienen más fugas que los vasos normales.

La angiogénesis anormal no se limita al cáncer. Otras enfermedades, incluida la degeneración macular, una enfermedad ocular progresiva, están relacionadas con el desarrollo anormal de los vasos sanguíneos.5 El proceso de angiogénesis en el cáncer se muestra en la animación a continuación.

Angiogénesis como Objetivo del fármaco

Al igual que todas las células, las células cancerosas requieren un suministro constante de nutrientes y oxígeno para crecer y dividirse. Sin un suministro de sangre adecuado, los tumores no crecerán. Los tumores producen factores que estimulan la formación de vasos sanguíneos para proporcionarles los alimentos y el oxígeno que necesitan.

El proceso de formación de vasos sanguíneos se denomina angiogénesis.Este proceso es un área de investigación muy activa en el tratamiento del cáncer por varias razones. 1. Los tratamientos deben tener baja toxicidad. La angiogénesis ocurre en niveles altos durante el desarrollo fetal, el ciclo menstrual y en la cicatrización de heridas. Es de esperar que los tratamientos interfieran con estos procesos, pero no deben dañar la mayoría de las células en división normales. 2.Los tratamientos no están diseñados para atacar directamente las células cancerosas. Los objetivos de varios de estos tratamientos son procesos normales controlados por células normales (como las células que forman los vasos sanguíneos), no las propias células tumorales. Las altas tasas de mutación de las células cancerosas que a menudo hacen que la quimioterapia sea ineficaz no interferirán con estos medicamentos.

Angiostatina

Este medicamento es en realidad una proteína natural que se deriva de la escisión de una proteína más grande, el plasminógeno. La angiostatina inhibe el crecimiento de los vasos sanguíneos en los tumores y se ha demostrado que inhibe la metástasis de tumores en modelos animales. Este medicamento ya no está en ensayos clínicos789

Endostatina/Endostar

Al igual que la angiostatina, este medicamento es una proteína natural. La endostatina se deriva de una forma de colágeno, una proteína estructural que se encuentra en el tejido conectivo. 108

En los primeros ensayos, se demostró que la endostatina era segura y presentaba baja toxicidad. 11121314 Más recientemente, los investigadores en China han desarrollado una versión ligeramente modificada de la endostatina que es más estable, más fácil de fabricar y más potente15. El medicamento aún funciona inhibiendo la angiogenesis16. La nueva versión, Endostar, se encuentra actualmente en ensayos clínicos.

Buscar ensayos clínicos actuales con Endostar.

El desarrollo y la comercialización de la endostatina están siendo avanzados por Alchemgen y Children’s Medical Center Corporation

Una mirada más cercana a los Primeros Inhibidores de la Angiogénesis

El crecimiento de vasos sanguíneos en tumores es solo la mitad de la historia. Fue postulado ya en 1971 por el Dr. Judah Folkman que la prevención de la angiogénesis podría inhibir el crecimiento tumoral al privarlos de nutrientes vitales.17 La existencia de inhibidores naturales de la angiogénesis fue insinuada por una observación intrigante hecha por los cirujanos. Descubrieron que la extirpación quirúrgica de un tumor primario grande a menudo conducía al rápido desarrollo de crecimientos metastásicos. Esta observación sugirió que el tumor primario estaba produciendo algo que impedía que los crecimientos metastásicos pequeños progresaran. Cuando se extirpó el tumor grande, los tumores más pequeños pudieron crecer libremente.

El primer inhibidor natural descubierto fue la trombospondina, identificada en 1989 por el Dr. Noel Bouck.18 Otros dos inhibidores naturales fueron descubiertos por el Dr. Michael O’Reilly en el laboratorio del Dr. Folkman, angiostatina en 1994 y endostatina en 1997.19 20 Ambas moléculas son pequeñas proteínas que se derivan de proteínas más grandes que, sorprendentemente, tienen diferentes funciones en el cuerpo.

Como tratamientos, los dos primeros inhibidores descubiertos compartieron dos características muy interesantes: 1) Debido a que son productos naturales del cuerpo, deben ser mucho menos tóxicos que los medicamentos de quimioterapia convencionales. 2) Debido a que actúan sobre las células normales (de los vasos sanguíneos) en lugar de atacar directamente a los tumores, es mucho menos probable que conduzcan a la selección de tumores resistentes a los medicamentos.

La angiostatina ya no se examina como un posible medicamento para el cáncer. La endostatina, en forma de Endostar® , se encuentra en ensayos clínicos.

Dado que la formación de vasos sanguíneos, o su falta, es la raíz de muchas enfermedades humanas, controlar este proceso tiene potencial en varios trastornos además del cáncer. La historia de la búsqueda de Judah Folkman fue el tema de un especial de NOVA que se puede ver en línea.

Dado que este proceso es clave para el crecimiento de tumores, actualmente se están investigando muchos medicamentos por su potencial para inhibir la angiogénesis y el crecimiento tumoral, y se han aprobado varios medicamentos con actividad antiangiogénica para tratar el cáncer.

Obtenga más información sobre los inhibidores de la angiogénesis en la sección tratamiento del cáncer del sitio.

Resumen de la angiogénesis

Angiogénesis tumoral

• Las células cancerosas requieren nutrición y oxígeno adecuados.
• Los tumores no pueden crecer más de una fracción de pulgada a menos que desarrollen un suministro de sangre.
• Cuando los niveles de oxígeno bajan, las células tumorales pueden producir factores, incluido el VEGF, que inducen la angiogénesis.
• Las células que producen los vasos son normales, no cancerosas.
• Los vasos sanguíneos producidos no son perfectamente normales.

Inhibidores de la angiogénesis

• Los primeros inhibidores de la angiogénesis descubiertos fueron proteínas que se encuentran de forma natural en el cuerpo.
• La angiogénesis es una característica común de muchos tipos de cáncer, por lo que los medicamentos desarrollados para inhibirla deberían ser capaces de actuar en diferentes tipos de cáncer.
• Se han desarrollado y aprobado anticuerpos que previenen la angiogénesis para su uso en el tratamiento del cáncer.
• Se están investigando muchos inhibidores de la angiogénesis diferentes como posibles medicamentos para el cáncer.
• Debido a que las células afectadas por los inhibidores de la angiogénesis son resistentes a los medicamentos normales, es menos probable que se presenten.

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