Yasuki Fukita: “Lo que realmente quería hacer es la fusión de la física y la biología”

El Prof. Yasuyuki Fujita, PhD, de la Escuela de Posgrado en Medicina de la Universidad de Kioto, se especializa en cómo las células epiteliales normales eliminan las células cancerosas mediante competición. Concibió por primera vez este modelo cuando era estudiante y más tarde se convirtió en el primero en demostrarlo en células epiteliales normales frente a cancerosas en Nature Cell Biology (Hogan et al., 2009). Pionero en este campo, ha publicado trabajos clave, incluidos una revisión en Cell Research (2012), un artículo de investigación en Nature Cell Biology (2017) y un Nature News and Views (2019). Nacido en Osaka, estudió medicina en la Universidad de Kioto y completó la mayor parte de su doctorado en la Universidad de Osaka, investigando la señalización intracelular bajo la dirección del Prof. Yoshimi Takai. Posteriormente, pasó cinco años en Berlín en el Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, donde descubrió Hakai, una proteína involucrada en la disrupción de la adhesión célula-célula (Neuron, 1998; Nature Cell Biology, 2002).

¿Qué es exactamente la competición celular?

La competición celular es un proceso en el que células con diferentes propiedades compiten por la supervivencia o el espacio. A menudo, las células anómalas o aberrantes son identificadas y eliminadas por otras células, lo que ayuda a mantener la salud del tejido. Este proceso también juega un papel en las primeras etapas del cáncer. Cuando ocurren mutaciones oncogénicas en una sola célula, las células vecinas pueden reconocerla y eliminarla, funcionando como un mecanismo natural de prevención del cáncer.

Miguel Torres fue el primero en demostrar que la competencia celular ocurre durante el desarrollo embrionario en ratones, mostrando que las células anómalas son eliminadas para asegurar una correcta formación del organismo. Su estudio de 2013, publicado en Nature, tuvo un impacto significativo en el campo. Yo comencé a trabajar en competición celular en 2009 y, tras quedar impresionado por sus hallazgos, lo invité a Japón para dar una charla. Desde entonces, hemos mantenido una estrecha conexión, discutiendo los mecanismos de competición celular a pesar de nuestras diferentes áreas de investigación.

España es uno de los países más destacados en la investigación sobre competición celular. Ginés Morata, del Centro de Biología Molecular (CBM), descubrió la competición celular en Drosophila, lo que lo convierte en el “padre” de este campo. Japón también está avanzando rápidamente en esta área y, en la actualidad, ambos países están a la vanguardia de la investigación en competición celular. Invitamos frecuentemente a Ginés y Miguel a nuestras conferencias en Japón.

¿Cómo ayuda la competición celular a prevenir el cáncer en nuestro organismo?

Aunque aún no está completamente demostrado, nuestra investigación con modelos de ratón sugiere que cuando emergen células cancerosas, pueden ser eliminadas a través de la competición celular. Este fenómeno se observa en múltiples especies, incluidas Drosophila y los peces cebra, lo que indica que es un mecanismo biológico conservado.

También encontramos que varios factores ambientales, como la inflamación crónica y las dietas ricas en grasas, pueden debilitar la competición celular. Por ejemplo, en ratones obesos, la competición celular disminuye. Esto sugiere que las elecciones de estilo de vida pueden influir en la capacidad del cuerpo para eliminar células cancerosas en sus primeras etapas.

¿Significa esto que nuestra dieta y estilo de vida pueden influir en la capacidad de nuestras células sanas para combatir el cáncer?

Todavía no comprendemos completamente cómo las células reconocen a las anómalas, y esta es una de las principales cuestiones en el campo. Miguel y yo estamos investigando activamente los posibles factores que pueden potenciar o suprimir la competencia celular. Nos interesa particularmente cómo las condiciones ambientales influyen en este proceso.

¿Por qué algunas células cancerosas logran evadir el sistema inmunológico mientras otras no?

El sistema inmunológico suele actuar en etapas más avanzadas del desarrollo del cáncer. En las etapas muy tempranas, las células normales pueden actuar como la primera línea de defensa, eliminando las células anómalas antes de que el sistema inmunológico intervenga. Esto resalta la importancia potencial de la competición celular como un mecanismo de protección en la prevención temprana del cáncer.

¿Cómo de cerca estamos de utilizar estos hallazgos para desarrollar tratamientos contra el cáncer?

Si logramos comprender completamente los mecanismos detrás de la competición celular, podríamos aplicarlos en la prevención del cáncer. Nuestra investigación indica que una dieta baja en glucosa, lograda mediante ayuno intermitente o una dieta cetogénica, puede mejorar la competición celular en ratones y promover la eliminación de células cancerosas. Sin embargo, aún necesitamos estudios más detallados para determinar cómo esto puede aplicarse en la práctica.

Además, hemos identificado un fármaco que promueve la competición celular, lo que podría ser otra vía de tratamiento. Si bien la competición celular puede no ser aplicable a cánceres avanzados, podría ser útil para la prevención del cáncer en sus etapas iniciales.

Los avances en la secuenciación genética nos permiten identificar a individuos con mayor riesgo de ciertos cánceres, como el de páncreas o colon. En el futuro, podríamos diseñar intervenciones específicas para fortalecer las defensas de ciertos órganos contra el cáncer

¿Podríamos entrenar células sanas, como el sistema inmunológico, para combatir mejor el cáncer en el futuro?

Ese es uno de nuestros principales objetivos. Dado que sabemos que una baja cantidad de glucosa favorece la competición celular, modificar las condiciones ambientales o el comportamiento celular podría fortalecer las defensas naturales del cuerpo contra el cáncer. No obstante, primero debemos esclarecer los mecanismos subyacentes antes de desarrollar un tratamiento viable.

¿Podrían los futuros tratamientos llevar a la creación de “súper células sanas” a través de la dieta, fármacos y ajustes en el estilo de vida?

Los avances en la secuenciación genética nos permiten identificar a individuos con mayor riesgo de ciertos cánceres, como el de páncreas o colon. En el futuro, podríamos diseñar intervenciones específicas para fortalecer las defensas de ciertos órganos contra el cáncer.

Sabemos que ciertas personas tienen una mayor predisposición a enfermedades como el cáncer de páncreas o colon. Con la acumulación de datos de secuenciación, es posible que, en el futuro, al analizar el ADN, podamos comprender mejor estas tendencias. Esto nos permitiría identificar a individuos con mayor riesgo de desarrollar ciertos cánceres y explorar formas de fortalecer los mecanismos de defensa de órganos específicos para reducir ese riesgo. Sin embargo, aún estamos en las primeras etapas de comprender cómo utilizar plenamente esta información.

¿La inmunoterapia, que se está convirtiendo en un tratamiento estándar para muchos cánceres, podría combinarse con la competencia celular para encontrar una cura?

No estoy completamente seguro de si la competencia celular puede aplicarse a células altamente malignas. Hasta ahora, hemos demostrado que la competición celular parece ocurrir en las etapas iniciales del cáncer. Por lo tanto, aunque no sé si esta investigación puede llevar directamente a tratamientos contra el cáncer, sí puede proporcionar información valiosa para estrategias de prevención.

Actualmente, no existen medicamentos que realmente prevengan el cáncer. El ejemplo más cercano son los antiinflamatorios, como la aspirina, que han demostrado reducir el riesgo de cáncer de colon, pero poco más. La prevención del cáncer podría convertirse en un foco importante en el futuro, y la competición celular podría desempeñar un papel clave en estos enfoques preventivos, que es mi objetivo principal.

¿Siempre quiso dedicarse a la ciencia básica?

Mi formación es en medicina, por lo que siempre me ha interesado aplicar la investigación a problemas del mundo real. Además de la competición celular, trabajo en diagnósticos del cáncer, con el objetivo de combinar prevención y detección temprana.

Mi formación es en medicina, por lo que siempre me ha interesado aplicar la investigación a problemas del mundo real. Además de la competición celular, trabajo en diagnósticos del cáncer, con el objetivo de combinar prevención y detección temprana

¿Cómo influye la filosofía del samurái Ryoma Sakamoto en su enfoque hacia la investigación?

Ryoma Sakamoto luchó contra el rígido sistema jerárquico del Japón del periodo Edo y promovió reformas para modernizar el país. Su filosofía se basaba en tener un gran sueño y una meta clara en la vida. Este pensamiento resuena conmigo, ya que siempre he aspirado a hacer algo revolucionario en la ciencia.

Si tuviera tiempo y recursos ilimitados, ¿qué estudiaría?

Lo que realmente me gustaría hacer, pero aún no he logrado, es la fusión de la física y la biología. La combinación de química y biología ya ha sido ampliamente explorada, al igual que la fusión de física y química. Sin embargo, la intersección entre la física y la biología sigue siendo un área poco estudiada.

La física ofrece numerosos conceptos como campos eléctricos y magnéticos, y muy pocos han investigado cómo estos interactúan con la biología. Existen también otras áreas, como las ondas, que podrían formar un nuevo campo de investigación. Si tuviera más tiempo, exploraría este ámbito con mayor profundidad.

¿Cuál es su opinión sobre el CNIC?

El CNIC se enfoca principalmente en enfermedades cardiovasculares, mientras que mi principal área de investigación es el cáncer. Sin embargo, hay puntos en común. Miguel Torres estudia la competición celular y yo investigo la competición celular, lo que nos une en el interés por comprender estos procesos biológicos básicos.