Cómo se independizan los genes del cáncer
Un estudio arroja luz sobre la misteriosa evolución de los anillos de ADN
En ocasiones, los tumores parecen cobrar vida propia, creciendo a un ritmo inusualmente rápido o desarrollando repentinamente resistencia a un medicamento contra el cáncer. Este comportamiento se explica a menudo porque los genes cancerígenos se separan de los cromosomas propios de la célula y "salen por su cuenta" en forma de anillo. Hasta ahora, poco se sabía sobre cómo surgen exactamente estos anillos de ADN y cómo continúan desarrollándose a medida que crece el tumor. Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Charité - Universitätsmedizin de Berlín y el Centro Max Delbrück ha utilizado ahora un nuevo método para rastrear este camino en el neuroblastoma, un tipo de cáncer. Los resultados se han publicado en la revista Nature Genetics.
Considerados uno de los mayores retos de la investigación oncológica, los anillos de ADN son diminutos bucles de material genético que flotan por centenares en el núcleo de la célula, desprendidos de los cromosomas. Se descubrieron por primera vez en 1965 y siguen planteando muchas preguntas a los investigadores. ¿De dónde proceden todos estos anillos? ¿Cuál es su función? ¿Cómo afectan a las células y al organismo en su conjunto? Una cosa está clara: casi un tercio de todos los tumores en pacientes pediátricos y adultos tienen anillos de ADN dentro de sus células, y esos tumores son casi siempre muy agresivos. El ADN en forma de anillo, denominado ADN extracromosómico (ecADN), también suele estar implicado cuando un tumor desarrolla resistencia a un medicamento anteriormente eficaz. Investigadores de todo el mundo esperan encontrar nuevos enfoques para tratar el cáncer estudiando esta forma específica de información genética. Sin embargo, el ADNc no siempre tiene un efecto perjudicial sobre el crecimiento del cáncer. Algunos anillos también parecen ser inofensivos.
Núcleos y cromosomas de células de neuroblastoma. Los anillos de ADN son de color amarillo, turquesa o magenta. Cada color está asociado a diferentes genes cancerígenos.
Rocío Chamorro González, Charité
"Para diferenciar los anillos de ADN peligrosos de los inofensivos y poder seguir su evolución dentro del tumor, tenemos que examinar el tejido célula por célula", explica el director del estudio, el Prof. Dr. Anton Henssen. Trabaja en el Departamento de Oncología y Hematología Pediátricas de la Charité e investiga en el Centro de Investigación Experimental y Clínica (ECRC), una institución conjunta de la Charité y el Centro Max Delbrück. Junto con su equipo, ha desarrollado una tecnología capaz de leer el código genético de los anillos de ADN existentes en cada célula. Al mismo tiempo, indica qué genes están activos en los anillos. "Esto nos permite simplemente contar cuántas células del tumor albergan un anillo específico", afirma Henssen. "Si no hay muchas, entonces ese anillo no es muy relevante para el crecimiento del cáncer. Pero si hay muchos, evidentemente da a la célula tumoral una ventaja selectiva".
¿Qué anillos de ADN estimulan el crecimiento tumoral?
Los investigadores utilizaron inicialmente el nuevo método para tomar una instantánea de todos los anillos de ADN en células de neuroblastoma cultivadas. El neuroblastoma es un tipo de cáncer muy maligno que afecta sobre todo a niños muy pequeños. La investigación demostró que no hay dos células cancerosas iguales: mientras que una puede tener 100 anillos de ADN flotando por ahí, la siguiente puede tener 2000. Los anillos también varían enormemente de tamaño: los más pequeños constan de sólo 30 componentes genéticos y los más grandes, de más de un millón.
"Los grandes anillos de ADN están cargados de genes cancerígenos originados en los cromosomas de la célula", explica Rocío Chamorro González, primera autora del estudio, que también investiga en el Departamento de Oncología y Hematología Pediátricas de Charité y el ECRC. "La forma de anillo les permite eludir las leyes clásicas de la genética, por lo que adquieren una especie de autonomía. Estos genes del cáncer se han independizado, por así decirlo. Apenas estamos empezando a comprender sus ramificaciones. En nuestro estudio, encontramos grandes anillos de ADN en muchas células de neuroblastoma, por lo que es evidente que estimulan el crecimiento celular. Los anillos pequeños sólo se encontraron de forma aislada, por lo que probablemente no sean muy relevantes para las células cancerosas."
Evolución de un gen independiente del cáncer
Para entender cómo se origina en primer lugar un ecADN y luego evoluciona dentro de un tumor, el segundo paso del grupo de investigación fue analizar un neuroblastoma pediátrico, célula a célula. Sus hallazgos sugieren que MYCN, un conocido gen cancerígeno, primero se desprendió de su cromosoma de origen y formó un anillo al inicio del crecimiento del tumor en este caso. A continuación, dos de los anillos se fusionaron para formar uno mayor, que fue perdiendo un segmento más corto y luego otro más largo. "El último anillo parece haber sido el primero en conferir una ventaja de crecimiento, porque es el único que aparece en muchas de las células de neuroblastoma", afirma Henssen. "Esto demuestra que el gen del cáncer no sólo se independizó a través de estos procesos, sino que siguió 'mejorando'".
Este tipo de conocimiento de la evolución de los anillos de ADN dentro de un tumor habría sido imposible de no ser por el nuevo método desarrollado. El equipo de investigadores planea ahora utilizar el mismo método para reconstruir las etapas de desarrollo en otros casos de cáncer. Los investigadores esperan que esto les permita distinguir mejor entre anillos de ADN peligrosos e inofensivos. "Nuestra esperanza es que en el futuro podamos ver en un caso individual si ese tumor es especialmente agresivo o no, sólo con mirar los anillos de ADN", dice Henssen. "Y entonces podríamos ajustar el tratamiento. Por eso, comprobar el poder predictivo de anillos de ADN específicos es el próximo objetivo de nuestra investigación."
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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