No hay dos tumores iguales. Es por eso que dos personas con el mismo tipo de cáncer pueden reaccionar de manera muy diferente al mismo medicamento. En uno el tumor se hace más pequeño, en otro el tejido degenerado no se ve afectado. Por lo general, esto se debe a variaciones genéticas enlas células cancerosas individuales.
Para comprender estas variaciones en detalle y adaptar mejor las terapias a las necesidades individuales de los pacientes en el futuro, un equipo internacional de más de 1,500 científicos, el consorcio Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes PCAWG, decidió varioshace años para rastrear los patrones de mutación comunes en los genomas de aproximadamente 3,000 pacientes con cáncer. Las muestras de tejido donadas incluyeron tumores del hígado, el páncreas, el cerebro y otros 17 órganos.
Los investigadores de PCAWG utilizaron datos del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer ICGC y el Atlas del Genoma del Cáncer TCGA para su proyecto. Los participantes en esos grupos ya habían secuenciado completamente los genomas y transcriptomas, que es el conjunto completo de moléculas de ARN, de1.188 muestras de tejido degenerado.
También se decodificaron secuencias reguladoras de ADN
"Gracias a PCAWG, no solo se han estudiado por primera vez las partes de genomas que contienen los planos de proteínas de un número tan grande de muestras de pacientes, sino también las secuencias reguladoras de ADN que controlan la expresión de genes"dice el Dr. Roland Schwarz, jefe del Grupo de Genómica Evolutiva y del Cáncer en el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular MDC en la Asociación Helmholtz. Schwarz es uno de los siete autores principales del estudio en la edición actual de Naturaleza . Esta publicación es el documento principal del Grupo de trabajo 3 del PCAWG "Integración del transcriptoma y el genoma". Dos científicos del propio grupo de investigación de Schwarz en el Instituto de Berlín para la biología de sistemas médicos BIMSB en el MDC - Dr. Matthew Robert Huskay Julia Markowski, también contribuyeron al artículo.
"En nuestro trabajo, nosotros y nuestros colegas estudiamos sistemáticamente una variedad de alteraciones de ARN e identificamos mutaciones en el nivel de ADN que causan estas alteraciones", explica Schwarz. Hace tiempo que se conocen las alteraciones específicas del cáncer en el nivel de ARN ".a menudo se sobreexpresan en tumores, causando la formación de más ARN ", dice Schwarz." O hay fusiones o modificaciones genéticas en el empalme, un paso importante en la formación de ARN ". En total, el PCAWG publica más de 20 estudios simultáneamente en Naturaleza, Nature Genetics, Nature Communications, Nature Biotech y Biología de las comunicaciones .
Las alteraciones estructurales en el genoma juegan un papel decisivo
Hasta ahora, sin embargo, no estaba claro qué mutaciones de ADN son causadas por las alteraciones de ARN conocidas. El trabajo realizado por Schwarz y otros 49 investigadores ha llenado un vacío significativo en la comprensión de los genetistas de la carcinogénesis.
"Un enfoque especialmente importante de nuestro trabajo en el MDC ha sido la interacción entre las mutaciones selectivas del ADN y las alteraciones estructurales, como las variantes del número de copias de genes", informa Schwarz. "Nuestras células normalmente contienen dos copias heredadas de cada uno de los cromosomas"., un alelo materno y paterno. "En las células cancerosas, el número de copias es a menudo mucho mayor, o segmentos enteros del genoma han desaparecido".
Usando computadoras de alto rendimiento y computación en la nube, Schwarz y su equipo descubrieron que tales alteraciones en el número de copias juegan un papel decisivo en la expresión genética alterada de las células cancerosas ". Al analizar las secuencias de ADN de todo el genoma, tenemosfue capaz de determinar con precisión cómo funcionan las variantes del número de copias junto con las mutaciones puntuales, y qué influencia tiene esto en la expresión de un alelo parental específico ", explica Schwarz.
Cada uno de los tres mil millones de pares de bases de una célula puede mutar
Schwarz espera que el trabajo que él y sus colegas están haciendo mejorará significativamente nuestra comprensión de la regulación génica en los tumores ". Nuestro estudio ciertamente sentará las bases para futuras investigaciones que nos ayudarán a familiarizarnos más con la heterogeneidad genética de los tumores," él dice.
De hecho, cada uno de los aproximadamente tres mil millones de pares de bases contenidos en un genoma humano podría mutar teóricamente. "Para descubrir cómo se degeneran realmente las células, tenemos que distinguir entre mutaciones significativas e insignificantes", dice Schwarz. Yeso solo es posible con una gran cantidad de muestras tumorales. Y con una gran cantidad de investigadores dedicados, como vemos unidos en el consorcio PCAWG. El documento principal que el grupo planea publicar será de gran interés.
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Materiales proporcionado por Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en la Asociación Helmholtz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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