26 de Abril de 2022
Genética

Un estudio sobre genomas tumorales ofrece pistas sobre los orígenes del cáncer

El estudio más grande hasta la fecha identifica conjuntos de mutaciones que podrían apuntar a las causas del cáncer.

Cáncer de pulmón causado por el humo del tabaco. (Serena Nik-Zainal, Universidad de Cambridge)

 

Al examinar cientos de millones de mutaciones que acechan en los genomas de más de 12.000 tumores, los investigadores han identificado patrones de cambios en el ADN que podrían ofrecer pistas sobre las causas genéticas y ambientales del cáncer.

El estudio, publicado en Science el 21 de abril, es el más grande de su tipo. Agrega docenas de entradas al creciente catálogo de «firmas mutacionales» que acompañan al cáncer y, en algunos casos, podría ayudar a los médicos a seleccionar los mejores tratamientos para las personas.

El tamaño es importante para estos análisis, dice Núria López-Bigas, bióloga oncológica computacional del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona, ​​España. El nuevo trabajo ha revelado patrones mutacionales raros que no podrían haber sido seleccionados de conjuntos de datos más pequeños. «Cuando tienes esta cantidad de genomas completos, tienes más poder y puedes crear un conjunto más completo de firmas mutacionales», dice. «Todavía es temprano, pero tiene mucho potencial en el diagnóstico y para comprender cómo se han creado estos tumores».

Huellas mutacionales

Una célula cancerosa individual puede contener cientos de miles de mutaciones, a veces más de un millón, pero solo unas pocas de ellas contribuirán directamente al desarrollo de un tumor. Durante años, los investigadores han estado rastreando datos genómicos en busca de estos impulsores del cáncer, con la esperanza de que puedan señalar nuevas terapias.

Las muchas restantes mutaciones «espectadoras» también pueden ser informativas. Algunos agentes causantes de cáncer crean patrones característicos de cambios en el ADN. La luz ultravioleta, por ejemplo, puede hacer que una base de ADN, o «letra», llamada citosina, sea reemplazada por otra llamada timina en ciertos sitios del genoma. Tales cambios a menudo se encuentran en los melanomas.

Estos patrones de mutaciones pueden compararse con huellas en una playa de arena, dice Serena Nik-Zainal, bióloga computacional de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y coautora del estudio de Science. «Las huellas pueden parecer aleatorias, pero no lo son; están ocurriendo por una razón muy particular», dice. «Serías capaz de distinguir a un humano de un animal, un perro de un pájaro, incluso un adulto de un niño y si caminan o corren».

El estudio más grande previamente informado de firmas mutacionales se publicó en 2020 y analizó alrededor de 5.000 secuencias de genoma completo de muestras de tumores recolectadas en un esfuerzo internacional.

En el nuevo estudio, el equipo analizó más de 12.000 genomas de cáncer recopilados por el Servicio Nacional de Salud del Reino Unido como parte del Proyecto 100.000 Genomes de Genomics England. Luego, los investigadores utilizaron conjuntos de datos publicados previamente para verificar sus hallazgos. Esto implicó desarrollar nuevas herramientas analíticas y un algoritmo capaz de manejar cientos de miles de mutaciones, dice Andrea Degasperi, bióloga computacional de la Universidad de Cambridge y coautora del estudio.

El trabajo, que incluyó muestras de 19 tipos de tumores, arrojó docenas de huellas mutacionales previamente desconocidas, algunas de las cuales podrían rastrearse hasta defectos en métodos celulares específicos para reparar el ADN.

Los investigadores probablemente ahora han encontrado todas las firmas mutacionales más comunes, dice Dávid Szüts, biólogo del cáncer en el Centro de Investigación de Ciencias Naturales en Budapest. «Parece poco probable que los principales procesos se pierdan en este punto», dice. Pero la búsqueda de firmas raras que ocurren en menos del 1% de los tumores en un órgano determinado probablemente continuará a medida que prosperen los proyectos del genoma del cáncer en todo el mundo.

Además de buscar más firmas mutacionales, Degasperi espera poder rastrear los orígenes de las más misteriosas que aún no se han relacionado con un evento que cause cáncer. También quiere investigar otros tipos de cambios genéticos: el estudio actual se centra en los cambios entre una y tres letras de ADN, pero las secuencias de ADN también se pueden eliminar, insertar o reorganizar en fragmentos más grandes.

La esperanza es que estos estudios eventualmente conduzcan a tratamientos contra el cáncer que se adapten a las personas individuales, dice. «Cuando comprendes el mecanismo, es posible que comprendas una posible correlación con un fármaco». 

Heidi Ledford/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.

Referencia: «Substitution mutational signatures in whole-genome–sequenced cancers in the UK population»; A. Degasperi et. al. en Science, vol. 376, No. 6591, 22 de abril de 2022.

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