El orden dentro del caos genético del cáncer

Un cáncer de riñón, hígado o pulmón puede ser de diferentes tipos dependiendo de que parte del órgano es la afectada. A su vez, las mismas mutaciones pueden ser encontradas en diferentes tipos de cáncer, y otras mutaciones sólo serán encontradas en ciertos tipos. Siendo del mismo tipo, los cánceres varían en sus edades de inicio, tasas de crecimiento, invasividad, pronóstico y respuesta a los tratamientos. Esto parece confuso y lo es. Por ello, ha sido complicado entender el cáncer, encontrar un tratamiento cien por ciento efectivo y saber cómo prevenirlo.

Recientemente se publicó en Nature un artículo que lidia con esta confusión y aporta un compendio de información para cualquier tipo de cáncer. Este estudio encuentra un sentido entre tantas mutaciones y tipos de cáncer. Los hallazgos son un poco complejos, como lo es el cáncer; por ello, al inicio de este artículo vamos a explicar al lector un poquito de conceptos básicos del cáncer.

El cáncer es una enfermedad genética causada por mutaciones que surgen predominantemente en células somáticas (cualquier célula del cuerpo que no es espermatozoide ni óvulo). Afortunadamente, para la mayoría de las personas, la conversión de células normales en cancerosas es un proceso que requiere varias mutaciones y pasos. La célula contiene toda la información necesaria para el control de su propia vida y el funcionamiento completo del organismo; mientras éste se desarrolla es necesario que algunas células mueran y otras se dividan y multipliquen. La muerte así de estas células, distinta de la que ocurre por lesiones o daño de tejidos, es programada y controlada; se conoce como apoptosis. La división y multiplicación de células también es llevada a cabo bajo control y siempre en comunicación con su entorno celular para estar en sintonía con el organismo.

Esta información contenida en la célula se encuentra en el ADN, las mutaciones son cambios en la composición o estructura del ADN. Las mutaciones que conducen al cáncer afectan varias funciones celulares (por ejemplo, la reparación misma de daños en el ADN, la división celular, la apoptosis, la diferenciación celular, etcétera). Por esto, clínicamente el cáncer se define como un gran número de enfermedades complejas que exhiben características que las unen como una padecimiento, ésas son: las células se vuelven insensibles a las señales anticrecimiento, evitan la apoptosis, no hay envejecimiento celular, pueden hacer metástasis y promueven la angiogénesis.

Las mutaciones que se presentan son a nivel micro considerando cambios en la hebra de ADN, cambios del tamaño de unos pocos nucleótidos como: puntuales, duplicaciones, inserciones, deleciones e inversiones. Y a nivel macro hay cambios en varios cientos o miles de nucleótidos, como cambios en los cromosomas o su estructura. Además de estas mutaciones, un componente importante para el surgimiento del cáncer es la inestabilidad genética en la población de células que sirve como precursor de las células cancerosas. Esta inestabilidad genética significa que al coexistir varios tipos de mutaciones ocurre una mala lectura de la información contenida en la célula. Algunos mensajes son eliminados, otros son duplicados, otros son incompletos, etcétera.

De la población de células, con distintas combinaciones y tipos de mutaciones, surge una que tiene una ventaja de dividirse y sobrevivir por lo que formará un tumor que puede o no ser canceroso dependiendo de que esta masa de células adquieran las características antes mencionadas (insensibilidad a las señales anticrecimiento, evasión de la apoptosis, etcétera).

En el estudio recientemente publicado en Nature se centraron en caracterizar la inestabilidad genética cromosómica “encontrando el orden en el caos” que precede a siete mil 880 tumores representando 33 tipos de cáncer. La idea principal fue identificar la firma genética de la inestabilidad genética cromosómica.

La firma es entonces la información sobre la actividad de un grupo específico de genes en una célula o tejido. La firma genética permite tener una clasificación clínica y hacer predicciones de supervivencia, posibilita identificar nuevos objetivos farmacológicos y realizar tratamientos más exitosos, además de hacer notorios patrones de mutaciones cromosómicas y mutaciones en la secuencia de ADN que preceden al cáncer y así entender mejor la enfermedad. En este estudio identificaron 17 firmas de inestabilidad genética cromosómica. Llamadas CX1, CX2, CX3 …. hasta CX17. Cada una se distingue por tener distinta composición de cinco tipos de mutaciones a nivel de estructura de los cromosomas.

Así, estas 17 firmas genéticas nos permiten saber las características mutacionales que anteceden a la inestabilidad cromosómica en los principales tipos de cánceres, en algunas firmas identificar el mecanismo que está generando esta inestabilidad cromosómica y, como se mencionó antes, clasificar clínicamente el cáncer, predecir la supervivencia e identificar nuevos medicamentos ya que al compartir la firma genética las células de distintos cánceres podrían responder igual a los mismos fármacos. Finalmente, este estudio aporta un recurso a la comunidad científica para comprender la inestabilidad cromosómica y con ello el cáncer.

Literatura consultada:
1. Drews, R.M., Hernando, B., Tarabichi, M. et al. A pan-cancer compendium
of chromosomal instability. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04789-9
2. Hartl, Daniel L. (2020) Essential genetics and genomics. 7a. edition. Jones & Bartlett Learning
3. Klug, W.S., Michael R. Cummings, Charlotte A. Spencer, Michael A. Palladino(2016). Essentials of Genetics, Global Edition- 9a. edition. Pearson.
4. Cancer.gov: https://www.cancer.gov/