Un método para identificar y clasificar las mutaciones en EGFR en relación al cáncer y a la resistencia a fármacos

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Estructura de la proteína EGFR con un inhibidor dirigido a la presencia de una mutación conocida, L858R. Imagen: RCSB PDB, 4LQM, visualizada con NGL viewer.

Investigadores de la Universidad de Juntendo en Japón han desarrollado un método para identificar y clasificar las mutaciones en el gen EGFR en relación al cáncer y al desarrollo de resistencia a los tratamientos con fármacos dirigidos frente a esta enfermedad.

El gen EGFR codifica para una proteína localizada en la membrana de las células que actúa como receptor del factor de crecimiento epidérmico. Cuando este factor está presente, se une a la proteína EGFR y se inicia una cascada de respuestas celulares que llevan a la proliferación celular.  Numerosos cánceres presentan mutaciones en el gen EGFR que inducen una sobreproducción o sobreactivación del receptor y por tanto, llevan a que las células se dividan de forma excesiva. En este contexto, la caracterización de las mutaciones en el gen en los pacientes de cáncer, especialmente en aquellos con cáncer de pulmón, es un punto clave para, en primer lugar, poder diagnosticar el cáncer y, en segundo lugar, para poder desarrollar aproximaciones farmacológicas destinadas a inhibir la acción de EGFR.

En la actualidad se dispone de un catálogo de mutaciones en el gen EGFR con efecto conocido, así como de diferentes fármacos inhibidores dirigidos a las mismas. Igualmente, se conocen mutaciones en el gen relacionadas con la adquisición de resistencia a los tratamientos. Ambas circunstancias permiten en muchos casos adaptar el tratamiento de cada paciente al tipo de mutación identificada en su tumor.

No obstante, todavía existen numerosas variantes genéticas cuya relevancia clínica se desconoce. Por esta razón, los investigadores se plantearon desarrollar un método que permitiera evaluar de forma sistemática el efecto de las mutaciones en EGFR sobre las características celulares relacionadas con el cáncer o la respuesta a fármacos.

Para ello desarrollaron un ensayo funcional denominado método MANO con el que se puede analizar de forma simultánea el efecto de mutaciones en diferentes oncogenes.

El primer paso de este método es etiquetar con pequeñas secuencias de nucleótidos los fragmentos de ADN que codifican las formas normales o mutantes de los diferentes  genes a evaluar e introducir los genes etiquetados en vectores víricos. A continuación, se infectan las células con los vectores víricos, que facilitan  la integración del ADN en el genoma de las células y la producción de las formas mutantes (o normales) de las proteínas correspondientes.  Pasado el tiempo de estudio del comportamiento de las células o la respuesta al tratamiento con fármacos, se extrae el ADN genómico y se amplifican únicamente los fragmentos etiquetados. Por último, se cuantifica la abundancia de cada uno, se normaliza respecto al primer día y se evalúa el potencial transformante de cada mutación o combinación de mutaciones.

 

mutaciones en EGFR

El método permite evaluar el potencial oncológico y la sensibilidad a fármacos de las diferentes variantes de los genes implicados en el cáncer. Imagen: NASA’s Marshal Space Flight Center (CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/).

 

El equipo utilizó la aproximación para estudiar el efecto de 101 mutaciones no sinónimas (mutaciones que dan lugar a un cambio de aminoácido) en el gen EGFR, lo que permitió identificar diferentes mutaciones relacionadas con la resistencia a fármacos inhibidores de EGFR como el gefitinib oel erlotinib. Las células portadoras de estas mutaciones mostraban además, una elevada sensibilidad al afatinib y el osimertinib. Estos resultados contribuyen a entender por qué ciertos tratamientos no son eficientes en algunos pacientes y sugieren fármacos alternativos para los pacientes cuyos tumores presentan las mutaciones caracterizadas.

Los resultados del trabajo demuestran la importancia de caracterizar el efecto de mutaciones ya descritas pero cuya función se desconoce.  Además, si bien en el trabajo se evalúa únicamente el efecto de mutaciones de significado incierto localizadas en el gen EGFR, los investigadores concluyen que el método utilizado permite evaluar tanto el potencial oncogénico como la sensibilidad a fármacos de las variantes de significado incierto de múltiples genes.

Investigación original: Kohsaka S, et al. A method of high-throughput functional evaluation of EGFR gene variants of unknown significance in cancer. Sci transl Med. 2017. Doi: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aan6566

 

 

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