¿Tratar o no tratar? Esa es la pregunta que los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley Laboratorio de Berkeley del Departamento de Energía esperan responder con un nuevo avance que podría ayudar a los médicos y a sus pacientes con cáncer a decidir si una terapia en particular valdría la pena.perseguir.
Los investigadores de Berkeley Lab identificaron 14 genes que regulan la integridad del genoma que se sobreexpresaban constantemente en una amplia variedad de cánceres. Luego, crearon un sistema de puntuación basado en el grado de sobreexpresión génica. Para varios tipos importantes de cáncer, incluidos los de mama y pulmón,cuanto mayor sea la puntuación, peor será el pronóstico. Quizás lo más importante es que las puntuaciones podrían predecir con precisión la respuesta del paciente a tratamientos específicos contra el cáncer.
Los investigadores dijeron que los hallazgos se publicarán el miércoles 31 de agosto en la revista Comunicaciones de la naturaleza , podría conducir a un nuevo biomarcador para las primeras etapas del desarrollo del tumor. La información obtenida podría ayudar a reducir el uso de tratamientos contra el cáncer que tienen una baja probabilidad de ayudar.
Tratamiento excesivo del cáncer
"La historia del tratamiento del cáncer está llena de reacciones exageradas", dijo el investigador principal del estudio, Gary Karpen, científico principal de la División de Ingeniería y Sistemas Biológicos de Berkeley Lab con un cargo conjunto en el Departamento de Biología Celular y Molecular de UC Berkeley.Es parte de la ética del tratamiento del cáncer pecar del lado del sobretratamiento, pero estos tratamientos tienen efectos secundarios graves asociados. Para algunas personas, puede causar más problemas que si el crecimiento no se tratara ".
Uno de los desafíos es que no ha habido una forma confiable de determinar en una etapa temprana si los pacientes responderán a la quimioterapia y la radioterapia, dijo el autor principal del estudio, Weiguo Zhang, científico del proyecto en Berkeley Lab.
"Incluso para los pacientes con cáncer en etapa temprana, como los cánceres de pulmón, la quimioterapia adyuvante y la radioterapia se usan de forma rutinaria en el tratamiento, pero el sobretratamiento es un desafío importante", dijo Zhang. "Para ciertos tipos de pacientes con cáncer de pulmón en etapa temprana, existen estimacionesque la quimioterapia adyuvante mejora la supervivencia a cinco años solo en un 10 por ciento, en promedio, lo que no es muy bueno considerando el daño colateral causado por este tratamiento ".
Los investigadores notaron que hay muchos factores que un médico y un paciente deben considerar en las decisiones de tratamiento, pero este biomarcador podría convertirse en una herramienta valiosa al decidir si usar una terapia en particular o no.
El coautor del estudio, Anshu Jain, oncólogo del Ashland Bellefonte Cancer Center en Kentucky e instructor clínico de la Facultad de Medicina de Yale, agregó que el valor real de este trabajo puede estar en ayudar a los médicos y pacientes a considerar alternativas a las típicascurso de tratamiento.
"Estos hallazgos son muy interesantes", dijo Jain. "La puntuación de biomarcadores proporciona información predictiva y de pronóstico separada e independiente de las características clínicas y patológicas de los tumores que los oncólogos tienen disponibles en la actualidad y que a menudo proporcionan solo un valor clínico limitado".
Búsqueda de nuevos biomarcadores
Los autores del estudio se centraron en los genes que regulan la función de los centrómeros y cinetocoros, los sitios esenciales en los cromosomas a los que se adhieren las fibras del huso durante la división celular, según los resultados de investigaciones anteriores del grupo Karpen y otros laboratorios en el campo.división celular normal, los ejes de los microtúbulos se adhieren a los cinetocoros, separando las dos cromátidas del cromosoma.
Lo que el equipo de Karpen encontró anteriormente en las moscas de la fruta es que la sobreexpresión de una proteína centrómera específica resultó en sitios de unión adicionales del huso en los cromosomas.
"Esto esencialmente hace que los nuevos centrómeros sean funcionales en más de un lugar del cromosoma, y esto es un gran problema porque el huso intenta conectarse a todos los sitios", dijo Karpen. "Si tiene dos o más de estos sitios enel cromosoma, los husos están tirando en demasiadas direcciones y se termina rompiendo el cromosoma durante la división celular. Por lo tanto, la sobreexpresión de estos genes puede ser un factor importante que contribuya a la inestabilidad cromosómica, que es una característica de todos los cánceres ".
Esta inestabilidad cromosómica se ha reconocido durante mucho tiempo como una característica del cáncer, pero su causa no está clara.
Para determinar si los centrómeros juegan un papel en la inestabilidad cromosómica en los cánceres humanos, los investigadores analizaron muchos conjuntos de datos públicos del Centro Nacional de Información Biotecnológica, el Instituto Broad y otras organizaciones que en conjunto contenían miles de muestras de tumores clínicos humanos de al menos una docena detipos de cánceres. Los investigadores examinaron 31 genes implicados en la regulación de la función del centrómero y el cinetocoro para encontrar los 14 que se sobreexpresaban constantemente en el tejido canceroso.
Los registros extensos incluían información sobre mutaciones del ADN y reordenamientos cromosómicos, la presencia y niveles de proteínas específicas, la etapa de crecimiento del tumor en el momento en que se diagnosticó al paciente, los tratamientos administrados y el estado del paciente en los años posteriores al diagnóstico y al tratamiento.permitió a los investigadores correlacionar la puntuación de expresión génica CES del centrómero y el cinetocoro con los resultados de los pacientes con o sin tratamientos.
"Nos sorprendió encontrar una correlación tan fuerte entre CES y cosas como si el paciente sobrevivió cinco años después", dijo Karpen. "Otro hallazgo, que es contradictorio, es que la alta expresión de estos genes centrómeros también esrelacionados con quimioterapia y radioterapia más efectivas ".
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el grado de inestabilidad cromosómica también puede hacer que las células cancerosas sean más vulnerables a los efectos de la quimioterapia o la radioterapia.
"En otras palabras, hay un umbral de inestabilidad del genoma", dijo Zhang. "A niveles bajos a medios-altos, el cáncer prospera. Pero a niveles mucho más altos, las células cancerosas son más susceptibles al daño adicional del ADN causado porel tratamiento. Este es un punto realmente clave ".
Los investigadores señalaron que no encontraron ningún vínculo entre niveles muy altos de inestabilidad del genoma y una mejor supervivencia del paciente sin tratamientos adyuvantes.
Traducir estos hallazgos en asesoramiento y práctica clínica requerirá más investigación, advierten los autores del estudio. Están trabajando para encontrar ese umbral de inestabilidad del genoma para que en el futuro, los médicos y los pacientes puedan tomar decisiones informadas sobre cómo avanzar.
"Los pasos futuros incluirán la investigación de la CES en estudios clínicos prospectivos para su validación en cohortes de pacientes cuidadosamente seleccionados", dijo Jain. "Al establecer la importancia clínica de la CES, los oncólogos tendrán mayor confianza en guiar a los pacientes con cáncer hacia tratamientos con el mayorbeneficio."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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