Relojes moleculares controlan el ritmo de la aparición de mutaciones en el genoma

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

El genoma de las células de nuestro organismo no es algo estático. A lo largo de la vida, va adquiriendo mutaciones, bien como consecuencia de la exposición temporal a agentes externos, bien debido a procesos internos de la célula. Cada uno de los mecanismos que producen mutaciones deja una huella en el genoma. Si un mecanismo da lugar a mutaciones de forma continua a lo largo de la vida, a una tasa constante, la huella generada es equivalente a un reloj molecular, en el que el número de mutaciones se correlacionara con la edad de una persona. Por otra parte, en el caso del cáncer, el número de mutaciones que se adquieren tras el inicio del proceso tumoral no dependen de la edad, sino del tiempo que transcurre entre la primera mutación inductora y la fase de expansión clonal de la enfermedad.

Si un mecanismo da lugar a mutaciones de forma continua a lo largo de la vida, a una tasa constante, la huella generada es equivalente a un reloj molecular, en el que el número de mutaciones se correlacionara con la edad de una persona. Imagen: MedigenePress S.L.

Si un mecanismo da lugar a mutaciones de forma continua a lo largo de la vida, a una tasa constante, la huella generada es equivalente a un reloj molecular, en el que el número de mutaciones se correlacionara con la edad de una persona. Imagen: MedigenePress S.L.

Utilizando la información extraída de más de 10.000 genomas tumorales, de 36 tipos de cáncer diferentes, un equipo de investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute ha identificado dos firmas mutacionales que reflejan la actividad de procesos con un reloj molecular en las células normales.

El equipo aplicó diferentes logaritmos bioinformáticos y modeló la acumulación de mutaciones somáticas –las que se adquieren tras el nacimiento – en los genomas analizados, obteniendo como resultado 33 firmas mutacionales, de las cuales 2 mostraban un patrón de haber sido adquiridas de forma constante. En las dos firmas, denominadas firma 1 y firma 5, el número de mutaciones de cada muestra de cáncer correlacionaba con la edad del paciente en el momento de diagnosticar el cáncer. La tasa con la que se adquieren mutaciones en cada una de ellas difiere entre tejidos y no está relacionada entre sí, lo que lleva a pensar que los procesos responsables de producirlas reflejan diferente influencia biológica.

En el caso del cáncer, el número de mutaciones que se adquieren tras el inicio del proceso tumoral no dependen de la edad, sino del tiempo que transcurre entre la primera mutación inductora y la fase de expansión clonal de la enfermedad. Imagen: Célula tumoral migrando. Dr. Raowf Guirguis. National Cancer Institute.

En el caso del cáncer, el número de mutaciones que se adquieren tras el inicio del proceso tumoral no dependen de la edad, sino del tiempo que transcurre entre la primera mutación inductora y la fase de expansión clonal de la enfermedad. Imagen: Célula tumoral migrando. Dr. Raowf Guirguis. National Cancer Institute.

“Es un descubrimiento muy emocionante y resuelve una cuestión planteada hace tiempo,” indica Ludmil Alexandrov, director del trabajo. “Este estudio no sólo prueba que existe un reloj molecular mutacional sino que también muestra que hay dos procesos de este tipo separados, que están constantemente degradando el ADN. Cómo de rápido funcionan estos relojes en una célula podría determinar tanto la edad de la célula como la probabilidad de que se convierta en tumoral.”

Las firmas identificadas en el estudio tendrán que ser refinadas en estudios posteriores, en los que también se deberá profundizar en los mecanismos biológicos que las provocan. Mientras tanto, los resultados del trabajo podrían tener aplicaciones prácticas para los pacientes con cáncer ya que permitiría determinar el tiempo que un cáncer ha tardado en extenderse a partir de la comparación de los genomas de un tumor primario y su metástasis. “Debido a que el reloj continúa funcionando en el cáncer, podría ayudar también a los doctores a predecir en los nuevos pacientes cómo de rápido cambia un cáncer, por ejemplo hasta extenderse a otras partes del cuerpo o adquirir resistencia a un fármaco,” señala Julian Sale, investigador en el trabajo. “Esto podría ayudar a los doctores a planear el mejor tratamiento para un paciente.”

Referencia: Alexandrov LB, et al. Clock-like mutational processes in human somatic cells. Nat Genet. 2015 Nov 9. doi: 10.1038/ng.3441.

Fuente: Molecular clocks control mutation rate in human cells. http://www.sanger.ac.uk/news/view/molecular-clocks-control-mutation-rate-human-cells

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