Nuestro genoma cambia con el tiempo (mutaciones) | 07 FEB 20

Las mutaciones del cáncer ocurren décadas antes del diagnóstico

Analizaron los genomas completos de más de 2600 tumores de 38 tipos diferentes
Autor/a: Moritz Gerstung, Clemency Jolly, PCAWG Consortium Fuente: Nature volume 578, pages122–128(2020) https://doi.org/10.1038/s41586-019-1907-7 The evolutionary history of 2,658 cancers

Laboratorio Europeo de Biología Molecular

Investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática de EMBL (EMBL-EBI) y del Instituto Francis Crick han analizado los genomas completos de más de 2600 tumores de 38 tipos diferentes de cáncer para determinar la cronología de los cambios genómicos durante el desarrollo del cáncer.

El cáncer ocurre como parte de un proceso de por vida en el cual nuestro genoma cambia con el tiempo.

A medida que envejecemos, nuestras células no pueden mantener la integridad del genoma después de la división celular sin cometer algunos errores (mutaciones). Este proceso puede ser acelerado por varias predisposiciones genéticas y factores ambientales, como fumar. Durante nuestra vida, estas mutaciones se acumulan y las células pueden estar mal programadas, lo que lleva al cáncer.

Los científicos publicaron su investigación en Nature como parte de una colaboración internacional de más de 1300 científicos conocidos como el Análisis Pan-Cáncer de Genomas Enteros (PCAWG). El proyecto tiene como objetivo identificar y catalogar los patrones subyacentes de mutación que dan lugar a muchos tipos diferentes de cáncer. El acceso a este recurso tiene implicaciones significativas para ayudar a comprender la progresión del tumor, así como abrir posibilidades para el diagnóstico precoz y la intervención clínica.

Calibrar el reloj molecular del cáncer

"Podemos mapear las mutaciones puntuales que surgen durante el envejecimiento normal para crear un reloj molecular para el genoma humano, similar al seguimiento de los anillos de un árbol", dice Moritz Gerstung, líder de grupo en EMBL-EBI. "Esto nos proporciona un criterio para estimar la edad de algunas alteraciones observadas en el cáncer y para medir hasta qué punto ha progresado un tumor".

Los investigadores utilizaron datos del proyecto Pan-Cancer y The Cancer Genome Atlas (ICGC) para crear líneas de tiempo de desarrollo tumoral para varios tipos de cáncer, incluido el glioblastoma y el adenocarcinoma colorrectal y de ovario. Sus hallazgos sugieren que el desarrollo del tumor puede abarcar toda la vida de un individuo, por lo que las mutaciones que inician la progresión del cáncer pueden surgir décadas antes del diagnóstico.

"Hemos observado que los cambios en el recuento de cromosomas dentro de las células tumorales generalmente ocurren tarde durante la evolución del tumor. Sin embargo, en algunos casos, como en los tumores multiforme de glioblastoma, estos cambios pueden ocurrir décadas antes del diagnóstico", dice Stefan Dentro, Postdoctoral Fellow en EMBL -EBI. "Por lo general, las células no sobreviven por mucho tiempo con un número impar de cromosomas, pero de alguna manera lo hacen; posiblemente encuentren un tumor que se detecta muchos años después".

Hacia la detección temprana del cáncer

"Hemos desarrollado las primeras líneas de tiempo de mutaciones genéticas en todo el espectro de tipos de cáncer", dice Peter Van Loo, coautor principal y líder de grupo en el Laboratorio de Genómica del Cáncer en el Instituto Francis Crick. "Para más de 30 cánceres, ahora sabemos qué cambios genéticos específicos pueden ocurrir y cuándo es probable que ocurran. Desbloquear estos patrones significa que ahora debería ser posible desarrollar nuevas pruebas de diagnóstico que detecten signos de cáncer mucho antes".

Comprender la secuencia y la cronología de las mutaciones que conducen al cáncer puede ayudar a aclarar los mecanismos de desarrollo del cáncer, que de otro modo parecen complicados debido a la presencia de muchas alteraciones en las células cancerosas finales. Ser capaz de determinar si una mutación generalmente ocurre temprano o tarde durante la progresión del cáncer también puede ayudar a guiar la detección temprana. Esto permitiría definir los conjuntos de alteraciones a detectar, para detectar células precancerosas en diferentes etapas de transformación.

"En gran medida, el desarrollo del cáncer es una desafortunada consecuencia del envejecimiento normal de nuestras células", dice Moritz Gerstung.

"Comprender completamente la progresión molecular de la enfermedad es el primer paso para identificar objetivos para la detección temprana y quizás el tratamiento. La observación de que muchas alteraciones genéticas ya estaban presentes años antes de que se diagnosticara el cáncer ofrece una oportunidad para detectar células aberrantes antes de que se conviertan totalmente maligno ".


Distribución de mutaciones puntuales en diferentes períodos de mutación en n = 2.778 muestras.
 
El proyecto Pan-Cancer

El proyecto Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes es una colaboración que involucra a más de 1300 científicos y médicos de 37 países. Implicó el análisis de más de 2600 genomas de 38 tipos de tumores diferentes, creando un gran recurso de genomas primarios de cáncer. Este fue el punto de partida de 16 grupos de trabajo para estudiar múltiples aspectos del desarrollo, la causalidad, la progresión y la clasificación del cáncer.

 

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