La "topografía" del ADN influye en la aparición de mutaciones cancerígenas
La forma tridimensional del ADN -sus escalas retorcidas y complejamente enroscadas en espirales y bucles- y otras características más allá de su código genético pueden influir en los lugares donde se acumulan los "puntos calientes" de las mutaciones cancerígenas.
Así lo afirma un nuevo estudio sobre cómo la "topografía genómica" afecta a las mutaciones del cáncer. La topografía genómica hace referencia a elementos del genoma que van más allá de la secuencia de moléculas que componen el ADN. Incluye variaciones en la densidad del ADN y en los genes que se "activan" en las distintas células.
El estudio, publicado en agosto en la revista Cell Reports, cataloga las asociaciones entre las características topográficas del ADN y los patrones conocidos de mutaciones cancerígenas en varios tipos de cáncer. Los investigadores obtuvieron así nuevos conocimientos sobre algunos tipos de cáncer relacionados con el alcohol y, en el futuro, el vasto caudal de datos podría ayudar a los científicos a prevenir, comprender y tratar muchas formas distintas de cáncer.
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"Es la siguiente capa de catalogación de las mutaciones específicas del cáncer", afirmó la Dra. Katerina Gurova, profesora asociada de oncología del Instituto Oncológico Integral Roswell Park que no participó en el estudio. "Pero aún no entendemos para la mayoría [de las mutaciones] por qué la topografía del ADN desempeña este papel o aquel otro".
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El estudio examinó las mutaciones presentes en las secuencias genómicas completas de más de 5.000 tumores de 40 tipos de cáncer. El equipo analizó la influencia de 516 características topográficas en la localización de estas mutaciones en el genoma.
Algunas de estas características están relacionadas con cuándo y dónde aparecen las mutaciones durante la transcripción, el proceso de traducción del ADN en ARN, que transporta la información genética del ADN al interior de la célula. Otras están relacionadas con unas proteínas llamadas histonas, que las moléculas de ADN enrollan como un carrete, y con la estructura de ese ADN enrollado. Otra característica está relacionada con una proteína llamada CTCF, que regula la estructura tridimensional de la cromatina, el complejo formado por el ADN y las histonas. CTCF permite que el ADN forme bucles de cromatina muy compactos.
Es como si "tuviéramos una biblioteca en cada célula, pero esta biblioteca está organizada de diferentes maneras", explicó Gurova, y añadió que estos diferentes tipos de métodos organizativos son a lo que se refieren los investigadores cuando hablan de características "topográficas".
El objetivo principal del estudio era catalogar las asociaciones entre los distintos patrones de mutación y estas características del ADN, pero los investigadores hicieron algunas observaciones interesantes sobre cánceres específicos.
Por ejemplo, descubrieron que varios patrones de mutación relacionados con el consumo de alcohol aparecen al principio del proceso de replicación celular, en lugar de más tarde como ocurre con la mayoría de las mutaciones. Este patrón mutacional se observó en células de cáncer de cabeza y cuello, esófago e hígado. También descubrieron que, al estudiar un tipo de cáncer de células inmunitarias, algunas mutaciones que dan lugar a los mismos cambios en las "letras" del ADN pueden, sin embargo, estar vinculadas a características topográficas muy diferentes, lo que sugiere que surgen por motivos distintos.
Los investigadores pusieron sus datos a libre disposición a través de una base de datos llamada COSMIC, que, según Gurova, podría ser útil para desarrollar tratamientos contra el cáncer dirigidos a mutaciones específicas.
Dicho esto, el estudio tiene algunas limitaciones, entre ellas que los datos sobre las características topográficas se recogieron de un conjunto de pacientes distinto al de los datos sobre las mutaciones en las células cancerosas, señaló. Por tanto, es posible que los resultados fueran algo distintos si los conjuntos de datos se hubieran obtenido de las mismas células.
Según Fulai Jin, profesor asociado de Genética de la Universidad Case Western Reserve, las investigaciones futuras podrían adoptar el mismo enfoque para relacionar otros trastornos genéticos con las características topográficas del ADN. En el ámbito del cáncer, Jin señaló que en el futuro se podría estudiar a pacientes de distinto sexo o expuestos a entornos diferentes para ver cómo interactúan estos factores con las mutaciones cancerígenas y la topografía del ADN.
Según Gurova, uno de los principales objetivos de la investigación futura será determinar por qué los investigadores encontraron estas asociaciones concretas. De este modo se abordaría la cuestión de por qué y cómo influye la forma del ADN en la aparición del cáncer.
