Las mutaciones del cáncer ocurren décadas antes del diagnóstico

07.02.2020 - Alemania

Los investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática del EMBL (EMBL-EBI) y del Instituto Francis Crick han analizado los genomas completos de más de 2600 tumores de 38 tipos de cáncer diferentes para determinar la cronología de los cambios genómicos durante el desarrollo del cáncer.

Spencer Phillips/EMBL-EBI (CC 3.0)

La interpretación del artista de señalar el inicio de la progresión del cáncer.

El cáncer se produce como parte de un proceso de toda la vida en el que nuestro genoma cambia con el tiempo. A medida que envejecemos, nuestras células no pueden mantener la integridad del genoma después de la división celular sin cometer algunos errores (mutaciones). Este proceso puede acelerarse por diversas predisposiciones genéticas y factores ambientales, como el tabaquismo. A lo largo de nuestra vida estas mutaciones se acumulan y las células pueden estar mal programadas, lo que conduce al cáncer.

Los científicos publicaron sus investigaciones en Nature como parte de una colaboración internacional de más de 1300 científicos conocida como el Análisis Pan-Canceroso de Genomas Enteros (PCAWG). El proyecto tiene por objeto identificar y catalogar los patrones subyacentes de mutación que dan lugar a muchos tipos diferentes de cáncer. El acceso a este recurso tiene importantes repercusiones para ayudar a comprender la progresión de los tumores, así como para abrir posibilidades de diagnóstico temprano e intervención clínica.

Calibrando el reloj molecular del cáncer

"Podemos trazar las mutaciones puntuales que surgen a lo largo del envejecimiento normal para crear un reloj molecular para el genoma humano, parecido al seguimiento de los anillos de un árbol", dice Moritz Gerstung, jefe de grupo del EMBL-EBI. "Esto nos proporciona una medida para estimar la edad de algunas alteraciones observadas en el cáncer, y para medir cuánto ha progresado un tumor".

Los investigadores utilizaron datos del proyecto Pan-Cancer y del Atlas del Genoma del Cáncer (ICGC) para crear cronogramas de desarrollo de tumores para varios tipos de cáncer, incluyendo el glioblastoma y el adenocarcinoma colorrectal y de ovario. Sus hallazgos sugieren que el desarrollo del tumor puede abarcar toda la vida de un individuo, por lo que las mutaciones que inician la progresión del cáncer pueden surgir décadas antes del diagnóstico.

"Hemos observado que los cambios en el recuento de cromosomas dentro de las células tumorales suelen ocurrir tarde durante la evolución del tumor. Sin embargo, en algunos casos, como en los tumores multiformes de glioblastoma, estos cambios pueden ocurrir décadas antes del diagnóstico", dice Stefan Dentro, becario posdoctoral del EMBL-EBI. "Típicamente, las células no sobreviven mucho tiempo con un número impar de cromosomas, pero de alguna manera estas células lo hacen; posiblemente fundando un tumor que se detecta muchos años después."

Hacia la detección temprana del cáncer

"Hemos desarrollado las primeras líneas de tiempo de mutaciones genéticas en todo el espectro de tipos de cáncer", dice Peter Van Loo, co-autor y líder del grupo en el Laboratorio de Genómica del Cáncer en el Instituto Francis Crick. "Para más de 30 cánceres, ahora sabemos qué cambios genéticos específicos son probables de ocurrir, y cuándo es probable que estos ocurran. Desbloquear estos patrones significa que ahora debería ser posible desarrollar nuevas pruebas de diagnóstico que detecten los signos de cáncer mucho antes."

Comprender la secuencia y cronología de las mutaciones que conducen al cáncer puede ayudar a aclarar los mecanismos del desarrollo del cáncer, que de otra manera parecen enredados debido a la presencia de muchas alteraciones en las células cancerosas finales. El hecho de poder determinar si una mutación se produce típicamente al principio o al final de la progresión del cáncer también puede ayudar a orientar la detección temprana. Esto permitiría definir los conjuntos de alteraciones que hay que detectar, para detectar células precancerosas en diferentes etapas de transformación.

"En gran medida, el desarrollo del cáncer es una consecuencia desafortunada del envejecimiento normal de nuestras células", dice Moritz Gerstung. "Comprender plenamente la progresión molecular de la enfermedad es el primer paso para identificar los objetivos para la detección temprana y tal vez el tratamiento. La observación de que muchas alteraciones genéticas ya estaban presentes años antes de que se diagnosticara el cáncer proporciona una ventana de oportunidad para detectar las células aberrantes antes de que se vuelvan completamente malignas".

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