Un algoritmo identifica los impulsores del cáncer
El algoritmo examina las mutaciones que se encuentran dentro de las llamadas firmas mutacionales
Las alteraciones genéticas que favorecen el desarrollo y la propagación de los tumores son difíciles de identificar. Esto es especialmente cierto en el caso de las mutaciones en las regiones del genoma que no codifican proteínas, que incluyen todas las secuencias reguladoras importantes. Científicos del Centro Alemán de Investigación del cáncer han publicado ahora un algoritmo que detecta los impulsores del cáncer tanto en las regiones del genoma que codifican proteínas como en las que no lo hacen.
Imagen simbólica
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La acumulación de mutaciones en una célula provoca el desarrollo y la propagación del cáncer. Sin embargo, sólo una pequeña proporción de las mutaciones identificadas en un paciente son responsables de que una célula se vuelva maligna. Estas mutaciones, denominadas "conductoras", dan a las células una ventaja selectiva que puede hacer que se multipliquen más rápidamente.
Una de las mayores dificultades en la investigación del cáncer es determinar si la mutación es una mutación impulsora del cáncer o simplemente una "mutación pasajera" neutral que no tiene ningún efecto sobre la enfermedad. Para hacer esta distinción, los investigadores examinan si la mutación en cuestión es significativamente más común en el genoma del cáncer que en el de los individuos sanos.
"En la parte del genoma que codifica las proteínas, que constituye sólo un dos por ciento del genoma total, esto funciona hasta cierto punto. Pero cuando buscamos mutaciones impulsoras en las regiones no codificantes, que incluyen todas las secuencias reguladoras importantes, este método alcanza sus límites", afirma Marc Zapatka, del Centro Alemán de Investigación del Cáncer. Esto se debe a que los daños en el ADN no se producen en todas las posiciones del genoma por igual y con la misma probabilidad. Además, se sabe muy poco sobre las consecuencias de las mutaciones en esta parte del genoma.
Zapatka y sus colegas han adoptado ahora un enfoque diferente: Han desarrollado un algoritmo que examina esas mutaciones que se encuentran dentro de las llamadas firmas mutacionales. Los científicos utilizan este término para describir los diversos rastros característicos que dejan en el genoma los eventos mutagénicos como los factores ambientales (por ejemplo, la radiación UV), la reparación defectuosa del ADN o la actividad enzimática mal dirigida. "Sabemos que muchas de las mutaciones causantes de cáncer que se conocen hoy en día se encuentran en estas firmas mutacionales. Por tanto, nos pareció prometedor examinar específicamente estas áreas", explica Zapatka.
Con la ayuda del algoritmo "sigDriver" se puede buscar en el genoma de grandes cohortes de cáncer mutaciones tanto en la región codificante como en la no codificante.
Los investigadores del DKFZ utilizaron sigDriver para analizar los genomas de un total de 3813 tumores cuyos genomas completos habían sido secuenciados en el marco del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer (ICGC), el programa The Cancer Genome Atlas y un estudio de tumores pediátricos.
"Nos sorprendió que, a pesar del nuevo enfoque, el algoritmo identificara la mayoría de las mutaciones impulsoras de tumores ya conocidas, incluso en la región del genoma que no codifica proteínas, que rara vez se ha tenido en cuenta en estos análisis", comenta Zapatka.
Sin embargo, el análisis también reveló puntos calientes de mutaciones previamente desconocidos pero potencialmente generadores de tumores. El equipo pudo relacionar 32 puntos calientes de mutaciones con la actividad de APOBEC, de los cuales sólo once eran ya conocidos y otros once son potencialmente reguladores. El acrónimo APOBEC hace referencia a toda una familia de enzimas de edición de ARNm que forman parte del sistema innato de defensa contra los virus en los seres humanos: Las enzimas atacan el genoma de los virus de ARN en sitios específicos, pero también pueden causar mutaciones en el genoma humano, dando lugar a firmas conocidas como rastros de este daño.
Las mutaciones recién identificadas deben confirmarse ahora en grupos más amplios de pacientes, y los efectos de las mutaciones relevantes para el cáncer deben analizarse en detalle y posiblemente verificarse experimentalmente. Para ello, el equipo de Heidelberg pone sigDriver a disposición de colegas expertos de todo el mundo.
"Ya hemos encontrado nuevas mutaciones impulsoras de tumores que pueden ayudar a identificar a los pacientes con tumores de alto riesgo. Esperamos que el análisis de grupos más grandes de pacientes con el mismo tipo de cáncer con sigDriver revele aún más impulsores del cáncer, especialmente en las regiones reguladoras del genoma", espera Zapatka, líder del estudio.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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