Dos firmas moleculares asociadas a los daños en el ADN causados por la radiación

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

La radiación deja firmas moleculares características. En la imagen probabilidad de mutación en el ADN en tejido sometido a radiación y tejido tumoral control. Fuente: Behjati et al. http://dx.doi.org/10.1038/ncomms12605.

La radiación deja firmas moleculares características. En la imagen probabilidad de mutación en el ADN en tejido sometido a radiación y tejido tumoral control. La aparición de deleciones en el caso de muestras sometidas a radiación sigue un patrón homogéneo. Fuente: Behjati et al. http://dx.doi.org/10.1038/ncomms12605.

Las radiaciones ionizantes como los rayos gama o los rayos X aumentan el riesgo a desarrollar cáncer, a través de los daños que ocasionan en el ADN. Sin embargo, hasta el momento no se había estudiado si éste tipo de agente carcinógeno, al igual que otros, deja una huella característica en el ADN que lo identifique.

Un estudio dirigido por el Wellcome Trust Sanger Institute, acaba de identificar dos firmas moleculares de daño sobre el ADN características de la radiación ionizante, que explican su potencial como agente carcinógeno y podrían ser utilizadas en el futuro para identificar cuándo un tumor ha sido causado por radiación.

Los investigadores analizaron 12 cánceres asociados a radiación, de cuatro tipos diferentes: osteosarcoma, sarcoma de células fusiformes, angiosarcoma y cáncer de mama. Estos tipos de tumor pueden originarse como consecuencia de la radioterapia y además, las marcas moleculares de las formas esporádicas (no inducidas por radiación) están bien caracterizadas. El equipo secuenció el genoma completo de los 12 tumores y lo comparó al de 316 muestras de cáncer de mama y sarcomas no inducidos por radiación.

De este modo encontraron que las muestras asociadas a la radiación mostraban dos patrones de mutaciones somáticas (no heredadas) característicos. En primer lugar, los tumores inducidos por radiación presentaban un exceso de deleciones o pérdidas de fragmentos cortos de ADN.  Además, a diferencia de las deleciones propias de los tumores causados por otros factores, las inducidas por la radiación no mostraban variación en su densidad a lo largo del genoma, ni ningún tipo de correlación con la secuencia o estructura de la cromatina. En segundo lugar, se observó un aumento en las inversiones balanceadas en el material hereditario.

“La radiación ionizante probablemente causa todo tipo de daños mutacionales, pero aquí podemos ver dos tipos específicos de daño y obtener un sentido de lo que ocurre en el ADN,” señala Sam Behjati, investigador clínico en el Instituto Sanger y la Universidad de Cambridge y primer autor del trabajo. “La exposición a la radiación altera el genoma causando muchos daños de forma simultánea. Esto parece sobrecargar los mecanismos de reparación de daños del ADN, lo que lleva a los daños que observamos.”

Por último, los investigadores validaron los resultados con muestras de cáncer de próstata que habían sido expuestas a radiación y muestras que no, encontrando las mismas firmas mutacionales en aquellas muestras de pacientes expuestos a radioterapia.

“Esta es la primera vez que los científicos hemos sido capaces de definir el daño causado al ADN por la radiación ionizante,” manifiesta Adrienne Flanagan, investigadora en la Universidad College London y el Royal National Orthopaedic Hospital. “Estas firmas mutacionales podrían ser una herramienta diagnóstica para casos individuales y para grupos de cánceres, y podría ayudarnos a encontrar qué cánceres están causados por radiación.” Flanagan concluye que una vez se conozcan mejor las firmas moleculares se podrá estudiar si los cánceres inducidos por radiación deberían ser tratados de forma igual o diferente a otros tipos de cáncer.

Referencia: Behjati S, et al. Mutational signatures of ionizing radiation in second malignancies. Nat Commun. 2016 Sep 12;7:12605. doi: 10.1038/ncomms12605.

Fuente: How ionising radiation damages DNA and causes cancer. http://www.sanger.ac.uk/news/view/how-ionising-radiation-damages-dna-and-causes-cancer

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