ADN mitocondrial y cáncer: cómo esta molécula puede influir en la progresión tumoral
Las mitocondrias, las centrales energéticas de las células, poseen un ADN propio que podría ayudar a explicar cómo los tumores avanzan y resisten a los tratamientos. Un estudio con más de mil muestras saca a la luz nuevas pistas sobre este vínculo, tan prometedor como complejo.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Mitocondrias con nucleoides, las estructuras que albergan su ADN, cuyo papel en la progresión del cáncer está bajo investigación. Cortesía: msu.edu
Cuando se habla de los genes del cáncer, la atención suele dirigirse al núcleo de la célula. Allí se guarda la mayor parte de nuestro ADN y se acumulan muchas de las alteraciones que permiten a un tumor nacer y crecer. Pero existe otro archivo genético, diminuto y repartido por el interior celular, que también podría influir en su destino: el ADN de las mitocondrias.
Conocidas abreviadamente como ADNmt o ADNm, estas estructuras producen buena parte de la energía que necesitamos, participan en el metabolismo de las células y ayudan a decidir cuándo una célula debe morir. En un cáncer, cualquiera de esas funciones puede convertirse en una ventaja para sobrevivir.
Una investigación de Anamika Acharyya y Riddhiman Dhar, del Instituto Indio de Tecnología de Kharagpur, publicada en The FEBS Journal, examina el papel de este segundo genoma en el cáncer. Los investigadores analizaron cuánto ADN mitocondrial había en las muestras tumorales y cómo se relacionaba esa cantidad con las mutaciones y el comportamiento de las células cancerosas.
Acharyya y Dhar encontraron asociaciones con el número de alteraciones genéticas y la actividad de genes implicados en la progresión tumoral. Sin embargo, el estudio no demuestra que aumentar o reducir las copias de ADN mitocondrial sea la causa de esos cambios.
Qué hace ADN mitocondrial y por qué importa en el cáncer
El ADN mitocondrial contiene instrucciones para fabricar trece proteínas esenciales para el funcionamiento de estos orgánulos.
Recordemos que las mitocondrias hacen mucho más que suministrar energía. Transforman los nutrientes en ATP, la molécula que las células utilizan para alimentar sus actividades, y participan en la producción de sustancias necesarias para crecer y renovarse. También intervienen en la respuesta al estrés y en la muerte celular programada, un mecanismo que ayuda a eliminar células dañadas o innecesarias.
Esta combinación de funciones las convierte en un foco de interés para la ciencia: comprender cómo funcionan permite investigar qué ocurre cuando una célula enferma. En el cáncer, resulta especialmente relevante, porque los tumores necesitan obtener energía, fabricar nuevos componentes y esquivar las señales que deberían conducir a su destrucción.
A diferencia de los cromosomas del núcleo, el ADNmt puede encontrarse en numerosas copias dentro de una misma célula. Por eso, los científicos estudian tanto las mutaciones de este ADN como la cantidad de copias que contiene la célula: ambos factores pueden influir en el funcionamiento de estos orgánulos.
Mitocondrias en una célula cancerosa HeLa viva. La cantidad de ADN que contienen se ha relacionado con la actividad de genes implicados en la progresión tumoral y la resistencia a la quimioterapia. Cortesía: Dr. Reto Paul Fiolka, UT Southwestern Medical Center / Nikon Small World
Qué ha revelado el nuevo estudio del «The FEBS Journal»
Acharyya y Dhar analizaron datos genómicos y de actividad de los genes procedentes de grandes proyectos internacionales. Tras aplicar ciertos filtros, el análisis principal reunió 1.230 muestras de veinticuatro tipos tumorales. Para estudiar la actividad de los genes, utilizaron otro conjunto de 771 muestras de veintitrés tipos de cáncer.
Entre otras precauciones, la pareja de científicos seleccionó tejidos con al menos un 50 % de células tumorales, para reducir así la influencia de las células sanas mezcladas con el tumor.
🗣️ «Nuestros resultados ponen de manifiesto una estrecha asociación del número de copias de ADN mitocondrial con la progresión del cáncer y la respuesta al tratamiento», afirma Dhar en un comunicado difundido por la editorial Wiley.
El investigador considera que estos hallazgos podrían abrir nuevas investigaciones sobre las mitocondrias y, a partir de ellas, nuevas estrategias para abordar la enfermedad.
Más copias de ADN mitocondrial, más mutaciones en el análisis conjunto
Al agrupar los cánceres, las muestras con más copias de ADN mitocondrial tendían a acumular más mutaciones. La asociación persistió, aunque se debilitó, al corregir el efecto de la ploidía, esto es, la cantidad de juegos de cromosomas de las células.
Dicha corrección es relevante, porque muchos tumores multiplican su material genético, lo que puede modificar de manera simultánea varias medidas. Además, la relación no apareció con igual claridad en cada tipo de cáncer. Tampoco se encontró una tendencia general que permitiera ordenar los estadios de la enfermedad según el número de copias.
Una posible explicación de este fenómeno puede resultar contraintuitiva. Si las mutaciones deterioran la maquinaria mitocondrial, la célula podría aumentar las copias de ADN para contrarrestar el déficit. Sería parecido a activar más motores cuando cada uno rinde menos. El estudio aporta indicios compatibles con esta hipótesis, pero no la demuestra experimentalmente. Es una hipótesis compatible con los datos, pero pendiente de comprobación.
Pocas copias y genes relacionados con la invasión tumoral
En varios cánceres, las muestras con menos ADN mitocondrial mostraron mayor actividad de genes asociados a la migración celular y la transición epitelio-mesénquima. Este proceso permite a las células parte de sus rasgos de adhesión y adquirir capacidades que pueden facilitar la invasión de tejidos.
También aparecieron señales vinculadas a ciertas características de las células madre tumorales. Estos resultados no significan que cualquier tumor con pocas copias vaya a producir metástasis: describen asociaciones moleculares, no una predicción individual.
Un número alto tampoco garantiza un comportamiento favorable. Algunas rutas más activas en esas muestras ayudan a soportar la falta de oxígeno, neutralizar moléculas reactivas y obtener materiales para crecer. Resumir el papel mitocondrial como un simple más es peor o menos es peor dejaría fuera buena parte del problema. La relación depende del contexto tumoral.
ADN mitocondrial y resistencia a la quimioterapia
La posible relación con los tratamientos merece especial atención. En el grupo de 81 pacientes, los niveles bajos se asociaron con una mayor frecuencia de resistencia según la clasificación de los investigadores. También variaba la actividad de genes relacionados con la expulsión de fármacos de las células, un mecanismo que puede contribuir a reducir su eficacia.
Hay que decir que, según los propios autores, el resultado tiene límites importantes. El grupo era pequeño y no se analizaron por separado los tratamientos concretos. Además, Acharyya y Dhar agruparon como resistencia tanto la enfermedad estable como la progresión después de la quimioterapia.
Además de producir energía, las mitocondrias intervienen en la muerte celular programada. Comprender cómo los tumores alteran su funcionamiento puede revelar nuevas vías para combatir el cáncer.
Qué aportan otros estudios sobre mitocondrias y cáncer
La investigación reciente muestra que las mitocondrias pueden favorecer distintas estrategias tumorales y, en algunas circunstancias, revelar vulnerabilidades aprovechables por los tratamientos.
La respuesta compensatoria, observada célula a célula
Un estudio de 2024 que vio la luz en Nature Genetics analizó más de 72.000 células individuales de líneas celulares, modelos tumorales y tumores humanos. En palabras de los coordinadores de la investigación, Sohrab Shah y Ed Reznik, del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York, en Estados Unidos, descubrieron que algunas mutaciones perjudiciales del ADN mitocondrial se asociaban a un aumento de sus copias.
El resultado encaja con la hipótesis compensatoria y subraya la coordinación entre los genomas nuclear y mitocondrial.
Mutaciones que pueden favorecer la respuesta a la inmunoterapia
Ese mismo año, una investigación en Nature Cancer mostró que determinadas mutaciones mitocondriales podían favorecer la respuesta a la inmunoterapia en melanoma.
Al introdujo determinadas mutaciones mitocondriales en modelos de melanoma en ratones, los cambios alteraron el metabolismo tumoral y estimularon una respuesta defensiva. En el análisis de pacientes, los tumores con una elevada proporción de ADN mitocondrial mutado presentaron una tasa de respuesta a la inmunoterapia aproximadamente 2,5 veces superior a la de los tumores sin esas mutaciones.
«Los tumores con estas mutaciones mitocondriales activaban el sistema inmunitario, y los tumores sin estas mutaciones no lo hacían», explicó Payam Gammage, investigador del Cancer Research UK Scotland Institute, en una información publicada por el Cancer Research UK. Su trabajo estudia mutaciones concretas, no simplemente abundancia de ADN, una distinción esencial para interpretar los resultados.
Mitocondrias defectuosas que debilitan las defensas
En enero del años pasado, Nature publicó que las células cancerosas podían transferir mitocondrias con ADN mutado a los linfocitos T encargados de atacarlas. Los experimentos, dirigidos por Yosuke Togashi, de la División de Terapia Celular del Instituto de Investigación del Centro Oncológico, en Chiba (Japón), mostraron un deterioro de su función defensiva.
En las cohortes estudiadas de melanoma y cáncer de pulmón, las mutaciones mitocondriales se asociaron con peores resultados de determinados tratamientos inmunoterápicos.
Los resultados ilustran por qué no todas las mutaciones mitocondriales tienen el mismo significado: importa qué alteración aparece, qué célula afecta y en qué contexto actúa.
Mitocondrias de neuronas que favorecen la diseminación
Por última, otra investigación de Nature, publicada también en 2025, mostró en modelos experimentales que las células tumorales podían recibir mitocondrias de neuronas. Las receptoras adquirían ventajas metabólicas y estaban sobrerrepresentadas en las metástasis. Estos orgánulos también participan, por tanto, en intercambios entre el tumor y su entorno.
Mitocondrias (verde) en neuronas de Purkinje del cerebelo (rojo). Un estudio reciente mostró, en modelos experimentales, que recibir mitocondrias de neuronas puede favorecer la capacidad de las células cancerosas para formar metástasis. Cortesía: Hiromi Sesaki.
Qué falta para convertir estos hallazgos en herramientas médicas
El estudio de Acharyya y Dhar identifica correlaciones, pero deja abierta su dirección. Las variaciones del ADN mitocondrial podrían contribuir a la evolución del cáncer o aparecer como respuesta a ella. Tampoco establece una cantidad universal de copias que permita clasificar un tumor como más o menos agresivo.
Resolver estas preguntas exige experimentos que modifiquen de forma controlada la función mitocondrial y estudios en grupos independientes de pacientes. El segundo genoma del cáncer ofrece pistas prometedoras.
Su utilidad médica dependerá de distinguir cuándo sus cambios revelan una vulnerabilidad y cuándo forman parte de la capacidad del tumor para resistir.▪️(7-octubre-2026)
⏱️ LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Qué se investigó: la relación entre la cantidad de ADN mitocondrial y las características del cáncer, con un análisis principal de 1.230 muestras de 24 tipos tumorales.
- Más copias, más mutaciones: ambas medidas estaban relacionadas al analizar los tumores en conjunto, aunque la asociación variaba según el cáncer.
- Una posible compensación: aumentar las copias de ADN mitocondrial podría ayudar a contrarrestar daños en el funcionamiento de las mitocondrias.
- Menos copias y señales de invasión: en varios cánceres, los niveles bajos se asociaron con mayor actividad de genes relacionados con la migración celular y la metástasis.
- Una pista sobre la quimioterapia: en un grupo de 81 pacientes, los niveles bajos se relacionaron con mayor resistencia según la clasificación del estudio.
- Qué falta por demostrar: son asociaciones, no pruebas de causa y efecto. Todavía no permiten elegir tratamientos ni predecir la evolución de un paciente.
Información facilitada por Wiley
Fuente: Anamika Acharyya & Riddhiman Dhar. Multicancer analysis reveals mtDNA copy number as a key determinant of mutational load and cancer progression. FEBS Journal (20269. DOI: https://doi.org/10.1111/febs.70736
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