Exercicis: El càncer

Què és el càncer? Explica la seva relació amb l'alteració del cicle cel·lular.

Distingeix entre tumor benigne i tumor maligne, i explica què és la metàstasi.

Anomena tres hàbits de vida que redueixen el risc de patir càncer i explica breument per què cadascun d'ells té aquest efecte protector.

L'esquema compara el paper de dos tipus de gens en el control de la divisió cel·lular, en la seva forma normal i quan han mutat. Explica quin tipus de gen (protooncogen o gen supressor de tumors) correspon a A i a B, quina classe de mutació (activadora o inactivadora) l'altera en cada cas i com contribueix cadascuna a l'aparició d'un càncer.

El tabac és responsable de la majoria dels càncers de pulmó. Explica què és un agent carcinogen (o cancerigen) i posa dos exemples més d'agents carcinògens diferents del tabac, indicant el tipus de càncer que afavoreixen.

El virus del papil·loma humà (VPH) pot provocar càncer de coll d'úter. Explica com un virus pot induir la transformació cancerosa d'una cèl·lula i quina mesura preventiva eficaç existeix contra el VPH.

Un fàrmac quimioteràpic actua inhibint la despolimerització del fus acromàtic durant la fase M, fet que bloqueja el punt de control d'assemblatge del fus i indueix la mort cel·lular programada.

1. a) Justifica a escala molecular i tissular per què aquest fàrmac causa efectes secundaris aguts com ara neutropènia, anèmia, alopècia i lesions a la mucosa gastrointestinal, mentre que el teixit muscular estriat i el teixit nerviós amb prou feines experimenten toxicitat immediata.
2. b) Un tumor sòlid presenta una fracció de proliferació (percentatge de cèl·lules en divisió activa enfront de cèl·lules en fase G0) de només el 10 %, mentre que el 90 % restant es troba en quiescència. Prediu i raona l'eficàcia d'aquest quimioteràpic enfront d'aquest tumor i explica quin risc comporta que les cèl·lules en G0 reingressin al cicle cel·lular un cop finalitzat el tractament.

En un assaig preclínic es cultiven cèl·lules tumorals formant esferoides tridimensionals multicel·lulars in vitro. S'observa que l'esferoide atura el seu creixement volumètric net en assolir un diàmetre d'uns 1,5 mm, moment en què apareix una zona central de cèl·lules necròtiques envoltada per una corona perifèrica de cèl·lules proliferatives.

1. a) Justifica a escala biofísica i metabòlica per què es produeix necrosi central superada aquesta mida crítica en absència de xarxa vascular.
2. b) En implantar aquest esferoide en un ratolí immunodeprimit, el tumor indueix angiogènesi i reprèn un creixement ràpid. Si s'administra a l'animal un anticòs monoclonal neutralitzant anti-VEGF, prediu justificadament què passarà amb la mida del tumor primari i amb la probabilitat de formació de metàstasi per via hematògena.

Analitza els dos casos clínics següents atesos en una unitat d'oncologia:

• Pacient A: Fumador de 65 anys diagnosticat d'un carcinoma epidermoide de pulmó. L'anàlisi genòmica revela mutacions inactivants en el gen TP53 exclusivament a les cèl·lules de la biòpsia tumoral, no als seus limfòcits sanguinis ni als seus espermatozoides.

• Pacient B: Dona de 32 anys diagnosticada de càncer de mama bilateral. L'anàlisi genètica detecta una mutació patogènica en el gen BRCA1 a totes les seves cèl·lules somàtiques i als seus oòcits, alteració present també en la seva mare i la seva àvia materna.

1. a) A partir d'aquestes dades, rebat l'aparent contradicció de la frase «el càncer és sempre una malaltia genètica, però rarament hereditària», assignant justificadament a cada pacient el tipus de mutació (somàtica o germinal) i la seva repercussió en la descendència.
2. b) Aplicant la hipòtesi del doble impacte (two-hit) de Knudson sobre els gens supressors de tumors, raona per què la Pacient B va desenvolupar el tumor a una edat tan primerenca i aclareix per què heretar aquesta mutació germinal no implica néixer ja amb un tumor desenvolupat.

Repte del tema. Com a assessor científic juvenil, has d'elaborar un informe tècnic per a la conselleria de sanitat que vinculi l'epidemiologia oncològica amb la biologia cel·lular.

Segueix aquestes tres fases:

1. Obtenció i anàlisi de dades: Accedeix al web de l'INE (apartat «Defuncions segons la Causa de Mort») i recopila les morts causades per dos tipus de tumors freqüents (per exemple, còlon i pulmó) de l'últim any publicat. Calcula el seu percentatge ($X,X\,\%$) respecte al total de morts tumorals i elabora una gràfica comparativa.

2. Diagnòstic citològic: Redacta una justificació raonada explicant com la pèrdua de control en els punts de transició del cicle cel·lular (com el punt $G_1/S$ i el gen p53) desencadena la carcinogènesi. Diferencia amb precisió l'impacte d'una alteració mitòtica somàtica enfront d'una mutació heretada durant la meiosi germinal.

3. Proposta de diana terapèutica: Planteja una hipòtesi argumentada sobre com un fàrmac inhibidor de la mitosi (com els bloquejadors del fus acromàtic) atura el creixement del tumor, avaluant el seu efecte en teixits amb alta taxa proliferativa.

Es valorarà:

• Extracció rigorosa, tractament matemàtic i representació gràfica de les dades de l'INE.

• Precisió conceptual en relacionar els punts de control del cicle cel·lular amb el càncer.

• Diferenciació clara entre les conseqüències genètiques de la mitosi i la meiosi.

• Qualitat argumentativa i rigor biomèdic de la proposta terapèutica.