FIRMAS MUTACIONALES

"Base de datos de huellas dactilares" podría ayudar a los científicos a identificar nuevos culpables de cáncer

Científicos de Cambridge y Londres han desarrollado un catálogo de "huellas dactilares" de la mutación del ADN que podría ayudar a los médicos a identificar al culpable ambiental responsable del tumor de un paciente, incluyendo mostrar algunas de las huellas dactilares que quedan en los tumores pulmonares por sustancias químicas específicas encontradas en el humo del tabaco.

Nuestro ADN, el genoma humano, comprende una cadena de moléculas conocidas como nucleótidos. Estos están representados por las letras A, C, G y T. A veces, los cambios ocurren en la ' ortografía ' de nuestro ADN – una A se convierte en G, por ejemplo. Estos cambios, conocidos como mutaciones, pueden deberse a una serie de factores, algunos ambientales, como la exposición al humo del tabaco o a la luz ultravioleta.

A medida que las células se dividen y se multiplican, hacen copias de su ADN, por lo que cualquier error ortográfico será reproducido. Con el tiempo, el número de errores se acumula conduciendo a un crecimiento celular incontrolado – el desarrollo de tumores.

Anteriormente, los científicos sólo tenían un número limitado de herramientas para la elaboración de la causa del tumor de un individuo. Como ahora es posible estudiar el genoma humano entero muy rápidamente, los científicos han podido encontrar todas las mutaciones en el cáncer de un paciente, y ver patrones – o "firmas mutacionales" – en estos tumores.

Firmas mutacionales... nos permiten tratar los tumores como una escena del crimen y, al igual que los científicos forenses, nos permiten identificar al culpable – y sus cómplices – responsables del tumor

Serena Nik-Zainal

Ahora, en un estudio publicado en la revista Cell, un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge y King's College London han desarrollado un amplio catálogo de firmas mutacionales causadas por 41 agentes ambientales vinculados al cáncer. En el futuro esperan ampliarlo aún más, utilizando técnicas experimentales similares, para producir una enciclopedia de patrones de mutación causada por agentes ambientales.

"Las firmas mutacionales son las huellas dactilares que los carcinógenos dejan atrás en nuestro ADN, y al igual que las huellas dactilares, cada una es única", explica la Dra. Serena Nik-Zainal del Departamento de genética médica y unidad de cáncer de MRC de la Universidad de Cambridge, quien dirigió el equipo de Cambridge. "Nos permiten tratar los tumores como una escena del crimen y, al igual que los científicos forenses, nos permiten identificar al culpable – y sus cómplices – responsables del tumor."

Los investigadores expusieron células madre pluripotentes inducidas – células cutáneas que han sido reprogramadas para volver a su estado original, ' Master ' – a 79 carcinógenos ambientales conocidos o sospechosos. Luego, el equipo usó la secuenciación del genoma entero para ver los patrones de cambios causados por los agentes y descubrió que 41 de los sospechosos dejaron una huella dactilar característica en el ADN de las células madre.

Algunos de los agentes ambientales estudiados son carcinógenos conocidos, como los hidrocarburos policíclicos y la luz solar.

Algunos de los agentes ambientales estudiados son carcinógenos conocidos, como los hidrocarburos policíclicos y la luz solar. Por primera vez, los investigadores también estudiaron algunos de los productos químicos individuales encontrados en el humo del tabaco e identificaron cuáles causan firmas similares a las encontradas en el cáncer de pulmón de los fumadores.

También identificaron las huellas que dejaron los fármacos comunes de quimioterapia, algunos productos químicos dietéticos y algunos presentes en los gases de escape diésel. Este estudio muestra cómo el ADN humano es vulnerable a muchos agentes en nuestro entorno.

Imagen: genomas de cáncer enteros de seis pacientes diferentes: las parcelas muestran todas las mutaciones presentes en los genomas del cáncer entero.

La Dra. Nik-Zainal ilustra los usos potenciales del catálogo refiriéndose al caso de la nefropatía endémica de los Balcanes (Ben), que está ligada a la exposición dietética a una sustancia química vegetal llamada ácido aristolóquico. La firma mutacional de este producto químico fue verificada en este estudio para ser virtualmente idéntica a la firma encontrada en los tumores de los pacientes con BEN. Por lo tanto, aunque esta conexión se hizo primero antes del estudio actual, la Dra. Nik-Zainal dice que es un ejemplo de cómo uno podría utilizar su catálogo en el futuro.

"Nuestra biblioteca de referencia permitirá a los médicos en el futuro identificar a los culpables responsables de la causa del cáncer", añade la Dra. Nik-Zainal. "Esta información podría ser invaluable para ayudar a informar medidas para reducir la exposición de las personas a carcinógenos potencialmente peligrosos."

La investigación fue financiada por un premio estratégico de Wellcome, con el apoyo adicional de Cancer Research UK y el Consejo de investigación médica.

Solicite más información

Craig Brierley

Jefe de Comunicaciones de Investigación
Responsable de: Facultad de Medicina Clínica, Facultad de Ciencias Biológicas.

Universidad de Cambridge

Mail: brierley@admin.cam.ac.uk

Teléfono: 01223 766205