IMAGEN: Impresión artística de cromotripsis. ver más
Crédito: Spencer Phillips / EMBL-EBI
Investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard y del EMBL-EBI han llevado a cabo el análisis más grande de los tipos de cáncer del fenómeno mutacional recién descubierto cromotripsis. Este estudio es el más grande de su tipo hasta la fecha, y contiene datos de secuenciación de genoma completo (WGS) de más de 2600 tumores que abarcan 38 tipos diferentes de cáncer.
Cromotripsis
La cromotripsis, o «rotura de cromosomas», es un proceso mutacional en el que grandes extensiones de un cromosoma sufren reorganizaciones masivas en un solo evento catastrófico. Las regiones cromosómicas se fragmentan en trozos más pequeños, se reorganizan y se vuelven a unir, lo que lleva a una nueva configuración del genoma.
Comprender completamente cómo estas alteraciones impulsan la evolución del genoma del cáncer, y qué mecanismos moleculares están involucrados en su generación, son pasos importantes para comprender la evolución del genoma del cáncer.
Esta investigación se publicó en Nature Genetics como parte del proyecto de Análisis Pan-Cancerígeno de Genomas Completos (PCAWG), un esfuerzo global que involucra la colaboración internacional de más de 1300 científicos. En este estudio, los investigadores mostraron que los eventos de cromotripsis son mucho más comunes en muchos tipos de cáncer de lo que se pensaba. También podrían vincular directamente la cromotripsis con características comunes del genoma del cáncer, incluida la amplificación de oncogenes (un aumento en el número de copias de un gen que puede causar cáncer) y la pérdida de supresores tumorales (genes que regulan el crecimiento y la división de las células).
Prevalencia de cromotripsis en el cáncer
» Integramos datos de WGS de más de 2600 tumores que abarcan más de 30 tipos de cáncer», dice Isidro Cortés-Ciriano, Líder de Grupo en EMBL-EBI y ex investigador postdoctoral en la Escuela de Medicina de Harvard. «A partir de esto, descubrimos que los eventos de cromotripsis y otros tipos de reordenamientos complejos del genoma son omnipresentes en los cánceres humanos, con frecuencias superiores al 50% de los tumores en algunos tipos de cáncer.»
El uso de conjuntos de datos WGS dio a los investigadores una visión mejorada de los eventos de cromotripsis en el genoma del cáncer. En estudios anteriores sobre el papel de la cromotripsis en el cáncer y las enfermedades congénitas, a menudo se utilizaron tecnologías basadas en matrices de baja resolución. Aquí, los investigadores pudieron demostrar que los eventos de cromotripsis son mucho más frecuentes en el cáncer de lo que se estimó anteriormente. También caracterizaron los patrones de alteraciones genómicas masivas en todos los tipos de cáncer y estudiaron los mecanismos de reparación del ADN involucrados en su generación.
» Este estudio es otra demostración del poder de la secuenciación del genoma completo a gran escala», dice Peter Park, profesor de Informática Biomédica en la Escuela de Medicina de Harvard y autor principal del artículo. «Nos permitió investigar la desconcertante complejidad de la destrucción del genoma en los genomas del cáncer y caracterizar características comunes en cientos de casos.»
Cromotripsis y pronóstico del cáncer
«Los descubrimientos realizados en este proyecto nos permiten comprender mejor cómo surge y evoluciona el cáncer, así como los patrones de alteraciones en el ADN de los tumores humanos», dice Cortés-Ciriano. «Algunas de estas alteraciones tienen fuertes implicaciones clínicas y podrían abrir nuevas vías para el desarrollo terapéutico en los próximos años.»
Los investigadores demuestran que la cromotripsis da forma al genoma del tumor, lo que lleva a la pérdida de genes supresores de tumores y a la amplificación de oncogenes para impulsar la progresión del cáncer. La cromotripsis se ha asociado con un mal pronóstico para los pacientes con cáncer, pero los estudios continuos como este nos ayudan a comprender el impacto de la cromotripsis y otras alteraciones genómicas a gran escala, y cómo se pueden usar para el diagnóstico de cáncer en el futuro.
El proyecto Pan-Cáncer
El proyecto de Análisis Pan-Cáncer de Genomas Completos es una colaboración que involucra a más de 1300 científicos y médicos de 37 países. Implicó el análisis de más de 2600 genomas de 38 tipos de tumores diferentes, creando un enorme recurso de genomas de cáncer primario. Este fue el punto de partida para que 16 grupos de trabajo estudiaran múltiples aspectos del desarrollo, la causalidad, la progresión y la clasificación del cáncer.