¿Cuántas mutaciones son necesarias para el desarrollo del cáncer?

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

¿Cuántas mutaciones son necesarias para el desarrollo del cáncer? Un reciente estudio ha calculado el número de mutaciones necesario para la aparición de diferentes tipos de cáncer y encontrado que este número varía según el cáncer.

El cáncer es una enfermedad genética pero en su mayor parte no es hereditaria. Se produce por la aparición y acumulación de mutaciones en las células somáticas (las que no se transmiten a la descendencia) que les confieren características  especiales relacionadas con el crecimiento y proliferación celular o la capacidad para invadir otros tejidos.

Desde su inicio hasta la propagación a otros órganos o tejidos, e incluso en la respuesta al tratamiento, la progresión del cáncer es similar a la evolución natural de las especies: las células adquieren cambios y sólo aquellas con ventajas para la supervivencia progresan y generan poblaciones de células iguales, que a su vez pueden adquirir mutaciones que puedan ser ventajosas bajo determinada presión selectiva.

En los últimos años, diferentes grupos de investigación han analizado al fondo la evolución del cáncer y cómo determinadas mutaciones pueden favorecer su propagación o provocar la aparición de recaídas en la enfermedad. Sin embargo, todavía quedaban algunas preguntas por responder, como por ejemplo cuántas mutaciones son necesarias para dirigir un cáncer o el efecto de la selección negativa (aquella que se encarga de eliminar las mutaciones que son perjudiciales) en las células tumorales.

Un equipo de investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute acaba de responder algunas de estas preguntas utilizando, en el contexto del cáncer, métodos habituales del estudio de la evolución molecular.

El equipo analizó en detalle las mutaciones presentes en las células tumorales de diferentes tejidos y encontró que de media son necesarias 4 mutaciones directoras para el desarrollo del cáncer. Este número es diferente según el tipo de tumor y varía desde una mutación, en el caso de los cánceres de tiroides o de testículos, hasta 10 mutaciones en el caso del cáncer colorrectal o de endometrio.

 

El número de mutaciones directoras para el desarrollo del cáncer es diferente según el tipo de tumor, estima el estudio. Imagen: Medigene Press SL.

 

Los investigadores también observaron que al contrario de lo que ocurren en el caso de las mutaciones que se producen en la línea germinal (y se transmiten a la descendencia), aquellas que intervienen en la selección de las especies, en el cáncer y se producen en las células somáticas, evolucionan a través de la selección positiva. En cáncer, son seleccionadas aquellas células con mutaciones que les ofrecen ventajas.

En el caso de aquellas mutaciones perjudiciales para la supervivencia o proliferación, cuya presencia debería hacer que las células murieran o entraran en senescencia, los investigadores encontraron resultados no esperados. La mayor parte de las mutaciones que ocurren en  las regiones codificantes, donde se encuentran los genes que codifican para proteínas, son toleradas por las células y escapan a la selección negativa encargada de eliminarlas. Este tipo de mutación es muy poco tolerado en las células germinales.

Por último, los investigadores encontraron que la mitad de las mutaciones codificantes directoras del cáncer identificadas en las células tumorales corresponden a mutaciones localizadas fuera de los genes del cáncer ya conocidos, lo que indica que todavía queda mucho trabajo por realizar.

 

En cáncer, son seleccionadas aquellas células con mutaciones que les ofrecen ventajas. No obstante muchas mutaciones perjudiciales son toleradas y escapan a la selección negativa. Imagen: Medigene Press SL.

 

“En el estudio hemos revelado que alrededor de la mitad de estas mutaciones clave que dirigen el cáncer ocurren en genes que no han sido todavía identificados como genes del cáncer,” señala Iñigo Martincorena, primer autor del trabajo. ”Hay mucho conocimiento sobre los genes más importantes implicados en el cáncer, pero todavía hay muchos más genes por descubrir.”

Los resultados del trabajo proporcionan respuesta a dos de las preguntas que se han hecho los investigadores en cáncer durante las últimas décadas. Además, ofrecen un nuevo conjunto de genes cuyas mutaciones intervienen en el cáncer, que deberán ser evaluados en proyectos futuros. Por último, los autores del trabajo señalan que las herramientas utilizadas en el estudio pueden ser adaptadas para estudiar las regiones no codificantes del genoma y estudiar el efecto de la selección negativa en estas regiones en cáncer.

“Esta investigación muestra que a través de los tipos de cáncer se requiere un número pequeño de genes directores mutantes que conviertan una célula normal en una célula del cáncer, pero los genes específicos elegidos se diferencian según el tipo de cáncer,” señala Sir Mike Stratton, uno de los investigadores del trabajo y director del Wellcome Trust Sanger Institute. “Este estudio también muestra que no hemos identificado muchos de estos genes directores y serán las dianas de futuras búsquedas en el futuro.” El investigador añade que este tipo de conocimiento de los cambios que se producen en el cáncer es la base para el descubrimiento y utilización de terapias dirigidas en el tratamiento del cáncer.

Referencia: Martincorena I, et al. Universal Patterns of Selection in Cancer and Somatic Tissues. Cell. 2017. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.09.042

Fuente: 1 to 10 mutations are needed to drive cancer, scientists find. http://www.sanger.ac.uk/news/view/1-10-mutations-are-needed-drive-cancer-scientists-find

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