El genoma completo del cáncer permitirá su detección precoz y tratamiento personalizado

Para comprender estas variaciones en detalle y adaptar mejor las terapias a las necesidades individuales de los pacientes en el futuro, un equipo internacional, el consorcio Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), decidió hace varios años rastrear los patrones de mutación comunes en los genomas de alrededor de 3.000 pacientes con cáncer.

Los datos se presentan hoy en « Nature » y constituyen el análisis más completo realizado hasta la fecha del genoma del cáncer, una información que mejora notablemente nuestra comprensión de esta enfermedad y, lo más relevante, muestra las nuevas líneas para el diseño de innovadoras herramientas de diagnóstico y tratamiento personalizado.

El Proyecto Pan-Cancer Project, es una colaboración en la que han participado más de 1.300 científicos y médicos de 37 países, entre ellos varios centros españoles , que ha analizado más de 2.600 genomas de 38 tipos de tumores diferentes, lo que ha permitido disponer de la base de datos genómicos más completa del cáncer con información desconocida de la biología del cáncer, es decir, cómo se genera, se disemina y propaga por el organismo.

En el artículo principal publicado en «Nature», dirigido por Peter Campbell, del Pan-Cáncer y del I nstituto Wellcome Sanger (Reino Unido), se destacan algunos de los hallazgos clave: en promedio, los genomas del cáncer contienen 4–5 mutaciones conductoras ; en el 91% de las muestras de cáncer analizadas se identificó al menos un gen conductor del cáncer, pero en el 5% de los tumores no se localizaron estos controladores.

«Por primera vez se ha secuenciado genomas completos de los tumores», explica a ABC Salud Abel González, investigador asociado del Laboratorio de Genómica Biomédica del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), uno de los centros españoles que han participado en este ambiciosa proyecto.

«Estudios anteriores se habían centrado en el 1 por ciento del genoma que codifica las proteínas», apunta. Pero en esta ocasión, el Proyecto Pan-Cáncer ha analizado con mayor detalle el 99% restante del genoma, incluidas las regiones clave que controlan la activación y desactivación de los genes. «Y hemos visto algo que ya se sospechaba -señala González-. Todos los tumores están causados por mutaciones en genes y en elementos modificables del genoma ».

«El cáncer es un proceso evolutivo y ahora, gracias a este proyecto, que contempla muchos puntos de vista, tenemos una visión más completa de la complejidad del cáncer, mucho más diversa y variable de lo que creíamos», comenta a ABC Salud José Tubío, del Centro de Investigaciones Biomédicas CiMUS de la Universidad en Santiago de Compostela .

Pan-Cáncer ha utilizado innovadores métodos de análisis informático para descubrir nuevos datos sobre la biología del cáncer y confirmar hallazgos de estudios previos. Toda la información se publica hoy en 23 artículos independientes en «Nature» y sus revistas afiliadas - « Nature Genetics » y « Nature Communications ».-.

El genoma del cáncer es finito y cognoscible, pero enormemente complicado. Al combinar la secuenciación de todo el genoma del cáncer con un conjunto de herramientas de análisis, se ha podido caracterizar cada mutación genética hallada en un tumor, todos los procesos que han generado esas mutaciones e incluso el orden cronológico de los eventos clave durante la historia de vida del cáncer.

Los investigadores están cerca de catalogar todas las vías biológicas involucradas en el cáncer y tener una visión más completa de sus acciones en el genoma. Por ejemplo, se encontró al menos una mutación causal en prácticamente todos los cánceres analizados y se descubrió que los procesos que generan mutaciones son muy diversos, desde cambios en letras de ADN individuales hasta la reorganización de cromosomas completos . Se identificaron múltiples regiones novedosas del genoma que controlan cómo los genes se activan y desactivan como objetivos de mutaciones que causan cáncer.

El investigador del IRB detalla que gracias al uso de métodos de novedosos, como la ‘ datación por carbono ’, se ha visto que es posible identificar mutaciones que ocurrieron años, a veces incluso décadas, antes de que aparezca el tumor. Esto abre, teóricamente, una oportunidad para la detección temprana del cáncer. «Ahora, al analizar una célula tumoral podemos saber el orden cronológico de las mutaciones, las más tempranas y las más tardías». Explica que esta información tiene importantes implicaciones diagnósticas, ya que podríamos identificar esta mutaciones que conducen a un tumor, y, además, localizar las mutaciones tardías, que son las que permiten a las células tumores ir a los tejidos cercanos y facilitan la metástasis».

El grupo de José Tubío, del Centro de Investigaciones Biomédicas CiMUS, ha hallado un nuevo mecanismo de mutaciones en cáncer que posibilitará el diagnóstico preciso y el tratamiento personalizado, Se trata, explica, de los traspones o 'genes saltarines' , que «se movilizan en el genoma tumoral, lo que puede producir grandes pérdidas de material genético en el punto en el que se integran». «Dichas pérdidas pueden implicar la desaparición de genes importantes en el funcionamiento normal de una célula, lo que facilita la aparición del cáncer, especialmente los que son de cuatro tipos: esófago, cabeza y cuello, pulmón, y colorrectal », señala el investigador. Su trabajo, publicado en « Nature Genetics », mejorará el diagnóstico del cáncer y abre la puerta al uso de terapias innovadoras para silenciar estos genes.

Otro de los estudios presenta datos de la relación de virus y diferentes tipos de cáncer. Tras analizar sistemáticamente el ADN encontrado de más de 2.600 muestras tumorales de pacientes con 38 tipos diferentes de cáncer los investigadores descubrieron rastros de virus en el 13 por ciento de las muestras estudiadas, y también identificaron algunos de los mecanismos que los virus usan para desencadenar mutaciones cancerígenas.

A partir de este momento, se podrían identificar los diferentes tipos de tumor de acuerdo con los patrones de cambios genéticos observados en todo el genoma, lo que puede ayudar al diagnóstico del cáncer de un paciente donde las pruebas clínicas convencionales no pueden localizar su tipo. El conocimiento del tipo exacto de tumor también podría ayudar a adaptar los tratamientos.

«Los hallazgos son la culminación de una colaboración incomparable de casi una década en el análisis del genoma del cáncer», señala Lincoln Stein, miembro del comité directivo del Proyecto y oncólogo del Instituto para la investigación del cáncer (OICR) de Ontario (Canadá). « Con el conocimiento adquirido sobre los orígenes y la evolución de los tumores podemos desarrollar nuevas herramientas para detectar el cáncer antes, diseñar terapias más específicas y tratar a los pacientes con más éxito ».

«Este trabajo ayudará a responder por qué dos pacientes, con lo que parece ser el mismo cáncer, obtienen diferentes resultados con el mismo tratamiento farmacológico. La razón está en el ADN . El genoma del cáncer de cada paciente es único, pero hay un conjunto finito de patrones recurrentes, por lo que con estudios lo suficientemente grandes podemos identificar todos estos patrones para optimizar el diagnóstico y el tratamiento», destaca Peter Campbell.

«La finalización de este proyecto representa la culminación de más de una década de trabajo innovador en el estudio del genoma del cáncer», apunta por su parte Tom Hudson, Director Científico de AbbVie .

Para González, queda mucho trabajo por hacer antes de que nuestros datos lleguen a mejorar la vida de los pacientes. El reto de trasladar todos estos en beneficio de paciente se abordará a través de la iniciativa ARGO (Accelerating Research in Genomic Oncology). «En esta nueva etapa, este proyecto tiene un nuevo reto: reunir todos los datos de todos los centros que están trabajando en este campo para llegar al millón de tumores secuenciados , incluyendo los datos clínicos de los pacientes, que sin duda mejorar el diagnóstico y tratamiento de los pacientes».

El impacto a largo plazo de estos esfuerzos no se limitará a los hallazgos publicados hoy, sino que también vendrá de las colaboraciones que se han formado y los intercambios de conocimientos que han tenido lugar entre los miembros de este consorcio mundial de investigadores. «Toda esta información y datos -concluye Tubío- nos va a permitir curar a las personas en el futuro».