Los científicos del Centro de Cáncer Kimmel de Johns Hopkins informan datos de un nuevo estudio que proporciona evidencia de que los "errores" aleatorios e impredecibles de copia de ADN representan casi dos tercios de las mutaciones que causan cáncer. Su investigación se basa en un nuevo modelo matemático basado en el ADNsecuenciación y datos epidemiológicos de todo el mundo.
"Es bien sabido que debemos evitar factores ambientales como fumar para disminuir nuestro riesgo de contraer cáncer. Pero no es tan conocido que cada vez que una célula normal se divide y copia su ADN para producir dos células nuevas,comete múltiples errores ", dice Cristian Tomasetti, Ph.D., profesor asistente de bioestadística en el Centro de Cáncer Johns Hopkins Kimmel y la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg." Estos errores de copia son una fuente potente de mutaciones de cáncer que históricamente han tenidoha sido subestimado científicamente, y este nuevo trabajo proporciona la primera estimación de la fracción de mutaciones causadas por estos errores ".
"Necesitamos continuar alentando a las personas a evitar los agentes ambientales y los estilos de vida que aumentan su riesgo de desarrollar mutaciones de cáncer. Sin embargo, muchas personas aún desarrollarán cánceres debido a estos errores de copia aleatoria del ADN, y mejores métodos para detectar todos los cánceres antes,aunque todavía son curables, se necesitan con urgencia ", dice Bert Vogelstein, MD, codirector del Centro Ludwig en el Centro de Cáncer Johns Hopkins Kimmel.
Tomasetti y Vogelstein realizaron el nuevo estudio descrito en un informe publicado el 24 de marzo en la revista ciencia .
Los investigadores dicen que sus conclusiones están de acuerdo con los estudios epidemiológicos que muestran que aproximadamente el 40 por ciento de los cánceres pueden prevenirse evitando ambientes y estilos de vida poco saludables. Pero entre los factores que impulsan el nuevo estudio, dicen los investigadores, el cáncer a menudo afecta a las personas quesiga todas las reglas de una vida saludable no fumador, dieta saludable, peso saludable, poca o ninguna exposición a carcinógenos conocidos y no tiene antecedentes familiares de la enfermedad, lo que provocó la pregunta dolorosa "¿Por qué yo?"
Tomasetti y Vogelstein creen que la respuesta a esta pregunta se basa en errores de copia aleatoria del ADN. Los esfuerzos actuales y futuros para reducir los factores de riesgo ambientales conocidos, dicen, tendrán un impacto importante en la incidencia de cáncer en los Estados Unidos y en el extranjero. Pero dicen que el nuevoel estudio confirma que se presta muy poca atención científica a las estrategias de detección temprana que abordarían la gran cantidad de cánceres causados por errores de copia aleatoria de ADN.
"Estos cánceres ocurrirán sin importar cuán perfecto sea el ambiente", dice Vogelstein.
En un estudio anterior escrito por Tomasetti y Vogelstein en la edición del 2 de enero de 2015 de ciencia , el par informó que los errores de copia de ADN podrían explicar por qué ciertos cánceres en los EE. UU., Como los del colon, ocurren con mayor frecuencia que otros tipos de cáncer, como el cáncer de cerebro.
En el nuevo estudio, los investigadores abordaron una pregunta diferente: ¿qué fracción de las mutaciones en el cáncer se deben a estos errores de copia del ADN?
Para responder a esta pregunta, los científicos observaron de cerca las mutaciones que impulsan el crecimiento celular anormal entre 32 tipos de cáncer Materiales suplementarios, Tabla S6. Desarrollaron un nuevo modelo matemático utilizando datos de secuenciación de ADN del Atlas del Genoma del Cáncer y epidemiológicadatos de la base de datos de Cancer Research UK.
Según los investigadores, generalmente se necesitan dos o más mutaciones genéticas críticas para que ocurra el cáncer. En una persona, estas mutaciones pueden deberse a errores de copia aleatoria del ADN, el entorno o genes heredados. Sabiendo esto, Tomasetti y Vogelstein usaron susmodelo matemático para mostrar, por ejemplo, que cuando se suman mutaciones críticas en los cánceres pancreáticos, el 77 por ciento de ellas se deben a errores de copia aleatoria del ADN, el 18 por ciento a factores ambientales, como fumar, y el 5 por ciento restante a la herencia.
En otros tipos de cáncer, como los de próstata, cerebro o hueso, más del 95 por ciento de las mutaciones se deben a errores de copia aleatoria.
El cáncer de pulmón, señalan, presenta una imagen diferente: el 65 por ciento de todas las mutaciones se deben a factores ambientales, principalmente fumar, y el 35 por ciento se debe a errores de copia de ADN. No se sabe que los factores heredados desempeñen un papel en los cánceres de pulmón.
Observando los 32 tipos de cáncer estudiados, los investigadores estiman que el 66 por ciento de las mutaciones del cáncer son el resultado de errores de copia, el 29 por ciento puede atribuirse a factores ambientales o de estilo de vida, y el 5 por ciento restante se hereda.
Los científicos dicen que su enfoque es similar a los intentos de resolver por qué ocurren "errores tipográficos" al escribir un libro de 20 volúmenes: estar cansado mientras escribe, lo que representa exposiciones ambientales; una tecla atascada o faltante en el teclado, que representa factores heredadosy otros errores tipográficos que se producen aleatoriamente, que representan errores de copia de ADN. "Puede reducir la posibilidad de errores tipográficos asegurándose de que no esté somnoliento mientras escribe y que al teclado no le faltan algunas teclas", dice Vogelstein.Pero los errores tipográficos seguirán ocurriendo porque nadie puede escribir a la perfección. De manera similar, se producirán mutaciones, sin importar cuál sea su entorno, pero puede tomar medidas para minimizar esas mutaciones limitando su exposición a sustancias peligrosas y estilos de vida poco saludables ".
El estudio de 2015 de Tomasetti y Vogelstein creó un vigoroso debate entre los científicos que argumentaron que su análisis publicado anteriormente no incluía cánceres de mama o de próstata, y reflejaba solo la incidencia de cáncer en los Estados Unidos.
Sin embargo, Tomasetti y Vogelstein ahora informan un patrón similar en todo el mundo, apoyando sus conclusiones. Razonaron que mientras más células se dividen, mayor es el potencial de los llamados errores de copia en el ADN de las células en un órgano. Compararon el número total deDivisiones de células madre con datos de incidencia de cáncer recopilados por la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer en 423 registros de pacientes con cáncer de 68 países distintos de los EE. UU., que representan 4.800 millones de personas, o más de la mitad de la población mundial. Esta vez, los investigadores fueronTambién pudieron incluir datos de cánceres de mama y próstata. Encontraron una fuerte correlación entre la incidencia de cáncer y las divisiones celulares normales entre 17 tipos de cáncer, independientemente del entorno o la etapa de desarrollo económico de los países.
Tomasetti dice que estos errores aleatorios de copia de ADN solo se volverán más importantes a medida que las sociedades se enfrenten a poblaciones envejecidas, prolongando la oportunidad para que nuestras células cometan más y más errores de copia de ADN. Y debido a que estos errores contribuyen a una gran fracción de cáncer, Vogelstein dice quelas personas con cáncer que han evitado los factores de riesgo conocidos deberían sentirse consoladas por sus hallazgos. "No es su culpa", dice Vogelstein. "Nada de lo que hizo o no hizo fue responsable de su enfermedad".
Además de Tomasetti y Vogelstein, Lu Li, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Tomasetti en el Departamento de Bioestadística de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, también contribuyó a la investigación. La Fundación John Templeton proporcionó fondos para la investigación., la Fundación Lustgarten para la Investigación del Cáncer de Páncreas, el Fondo Virginia y DK Ludwig para la Investigación del Cáncer, el Centro Sol Goldman para la Investigación del Cáncer de Páncreas y el Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud CA006973, CA43460 y CA62924.
Vogelstein es miembro de las juntas asesoras científicas de Morphotek, Exelixis GP y Syxmex Inostics, y es fundador de PapGene y Personal Genome Diagnostics. Morphotek, Syxmex Inostics, PapGene y Personal Genome Diagnostics, así como otras compañías,han licenciado tecnologías de la Universidad Johns Hopkins en las cuales Vogelstein es un inventor. Estas licencias y relaciones están asociadas con el pago de capital o regalías a Vogelstein. Los términos de estos arreglos están siendo administrados por la Universidad Johns Hopkins de acuerdo con sus políticas de conflicto de intereses.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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