La cromothripsis en el cáncer humano
Los investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard y del EMBL-EBI han llevado a cabo el mayor análisis entre los tipos de cáncer del recién descubierto fenómeno de mutación cromothripsis. Este estudio es el mayor de su tipo hasta la fecha, y contiene datos de la secuenciación del genoma completo (WGS) de más de 2600 tumores que abarcan 38 tipos diferentes de cáncer.
La impresión del artista de la cromothripsis.
Spencer Phillips/EMBL-EBI (CC 3.0)
Cromothripsis
La cromothripsis, o "rotura de cromosomas", es un proceso de mutación en el que grandes tramos de un cromosoma se someten a reordenamientos masivos en un solo evento catastrófico. Las regiones cromosómicas se fragmentan en pedazos más pequeños, se reordenan y se vuelven a unir, lo que lleva a una nueva configuración del genoma.
Comprender plenamente cómo estas alteraciones impulsan la evolución del genoma del cáncer y qué mecanismos moleculares intervienen en su generación son pasos importantes para comprender la evolución del genoma del cáncer.
Esta investigación se publicó en Nature Genetics como parte del proyecto de Análisis Pancáncer de Genomas Enteros (PCAWG), un esfuerzo mundial que implica la colaboración internacional de más de 1300 científicos. En este estudio, los investigadores mostraron que los eventos de cromothripsis son mucho más comunes en muchos tipos de cáncer de lo que se pensaba. También podrían vincular directamente la cromothripsis a las características comunes del genoma del cáncer, incluida la amplificación del oncogén (un aumento del número de copias de un gen que puede causar cáncer) y la pérdida de los supresores de tumores (genes que regulan el crecimiento y la división de las células).
Prevalencia de la cromothripsis en el cáncer
"Hemos integrado los datos de WGS de más de 2600 tumores que abarcan más de 30 tipos de cáncer", dice Isidro Cortés-Ciriano, jefe de grupo de EMBL-EBI y antiguo investigador postdoctoral de la Facultad de Medicina de Harvard. "A partir de esto descubrimos que los eventos de cromothripsis y otros tipos de reordenamientos complejos del genoma son omnipresentes en los cánceres humanos, con frecuencias superiores al 50% de los tumores en algunos tipos de cáncer".
El uso de los conjuntos de datos de WGS dio a los investigadores una mejor visión de los eventos de cromothripsis en el genoma del cáncer. En estudios anteriores sobre el papel de la cromothripsis en el cáncer y las enfermedades congénitas se utilizaron a menudo tecnologías basadas en matrices de baja resolución. Aquí los investigadores pudieron mostrar que los eventos de cromothripsis son mucho más frecuentes en el cáncer de lo que se había estimado anteriormente. También caracterizaron los patrones de alteraciones masivas del genoma en todos los tipos de cáncer, y estudiaron los mecanismos de reparación del ADN implicados en su generación.
"Este estudio es otra demostración del poder de la secuenciación del genoma completo a gran escala", dice Peter Park, Profesor de Informática Biomédica de la Facultad de Medicina de Harvard y autor principal del documento. "Nos permitió investigar la desconcertante complejidad de la fragmentación del genoma en los genomas de cáncer y caracterizar los rasgos comunes en cientos de casos".
Cromothripsis y pronóstico del cáncer
"Los descubrimientos realizados en este proyecto nos permiten comprender mejor cómo surge y evoluciona el cáncer, así como los patrones de alteraciones en el ADN de los tumores humanos", dice Cortés-Ciriano. "Algunas de estas alteraciones tienen fuertes implicaciones clínicas y podrían abrir nuevas vías para el desarrollo terapéutico en los próximos años".
Los investigadores demuestran que la cromothripsis da forma al genoma del tumor, lo que lleva a la pérdida de los genes supresores de tumores y a la amplificación de los oncogenes para impulsar la progresión del cáncer. La cromothripsis se ha asociado con un mal pronóstico para los pacientes de cáncer, pero la continuación de estudios como éste nos ayuda a comprender el impacto de la cromothripsis y otras alteraciones genómicas a gran escala, y cómo pueden utilizarse para el diagnóstico del cáncer en el futuro.
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