Descubren por qué los genes necesitan una o dos mutaciones para causar cáncer

Un equipo de investigadores descubrió lo que podría considerarse como una nueva “regla gramatical” en el lenguaje genético, que explica por qué la mutación de un gen unas veces causa cáncer y otras veces no, o por qué algunos genes requieren una o dos mutaciones para causar la enfermedad.

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas de España (CNIO), el Centro de Regulación Genómica (CRG) y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (norte) han descubierto una de las razones, y han concluido que el poder de una mutación depende de su interacción con otra, y a menudo incluso de la relación entre esa pareja de mutaciones con una tercera.

???? One mutation or two? Researchers discover why some genes require one or two hits to promote #cancer

A study led by @SolipPark1 (@CNIOStopCancer) & also signed by @BenLehner (@CRGenomica ) & @FranSupek (@IRBBarcelona)

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— CNIO Stop Cancer (@CNIOStopCancer) December 15, 2021

El trabajo ha sido liderado por Solip Park, jefa del Grupo de Genómica Computacional del Cáncer del CNIO; Ben Lehner, coordinador del Programa de Sistemas Biológicos del Centro de Regulación Genómica; y Fran Supek, jefe del laboratorio de Genome Data Science del Instituto de Investigación Biomédica Barcelona, y los resultados aparecen publicados en la revista Nature Communications.

Según ha señalado Park en una nota difundida hoy por el CNIO, se trata “del primer análisis sistemático en profundidad, y con múltiples datos, de las interacciones entre alteraciones genéticas implicadas en cáncer” y ha recordado que hay varios trabajos que estudian un único gen o un único tipo de cáncer, pero este es el primero sistemático a gran escala.

La investigación abre una vía para descifrar el funcionamiento del medio millar de mutaciones que ya se sabe que intervienen en el cáncer, ha destacado el CNIO, y ha subrayado que si se logra, las implicaciones clínicas serían importantes ya que el diagnóstico genético sería más preciso y se podrían buscar nuevas dianas terapéuticas, ya que la mejor manera de contrarrestar una determinada mutación podría ser actuando sobre otra.

Hasta ahora la investigación suele enfocarse en las alteraciones en un único gen sobre el que actuar con fármacos, pero este abordaje implica que hay que considerar las asociaciones entre distintos genes implicados en cáncer”, explicó Park.

Los investigadores de la genética del cáncer conocen desde hace años que esta enfermedad resulta, en la inmensa mayoría de casos, de distintas alteraciones genéticas, pero ahora, y con técnicas de inteligencia de datos (big data) y con gran potencia computacional, se ha podido abordar el reto de descifrar estas redes de interacción.

Los autores del trabajo recurrieron al Atlas de Genoma del Cáncer y analizaron las interacciones entre las alteraciones genéticas presentes en 10.000 tumores humanos de una treintena de tipos distintos y que afectaban a más de 200 genes.

Al analizar las interacciones entre alteraciones genéticas, y encontrar un tercer nivel en la red, los autores han desmontado una de las hipótesis más aceptadas sobre cómo se activan los genes que promueven el desarrollo de tumores (el llamado modelo de “dos golpes”).

Un oncogén promueve el cáncer cuando está activado, mientras que un gen supresor de tumores actúa al revés, es su inactivación lo que impulsa el cáncer, ha recordado el CNIO.

La teoría clásica −explica Park− es que una sola mutación en un oncogén puede bastar para promover el cáncer, mientras que para que actúe un gen supresor de tumores se requiere la inactivación de las dos copias del gen, la del padre y la de la madre. Es la hipótesis de ‘los dos golpes’. Pero están saliendo a la luz muchas excepciones a este modelo clásico, y este trabajo encuentra una explicación”.

Su análisis de las redes de interacciones entre las alteraciones genéticas de 10.000 tumores revela que muchos genes implicados en cáncer, ya sean oncogenes o genes supresores de tumores, pueden necesitar uno o dos golpes en función de qué otras mutaciones estén actuando.

Los investigadores mantienen que esta nueva regla gramatical del lenguaje genético es universal y no solo interviene en el cáncer, y que estos principios de la arquitectura genética se apliquen también a otras enfermedades.

El trabajo ha sido financiado por el Ministerio español de Ciencia e Innovación, el Instituto de Salud Carlos III de Madrid, el Consejo Europeo de Investigación, la Generalitat de Catalunya y la Fundación Bettencourt Schueller.

Con información de EFE