Investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática EMBL-EBI, la Universidad de Dundee y el Instituto Wellcome Sanger han utilizado datos humanos y de gusanos para explorar las causas mutacionales del cáncer. Su estudio, publicado hoy en Investigación del genoma también muestra los resultados de experimentos controlados en un organismo modelo: el gusano nematodo C. elegans - son relevantes para los humanos, ayudando a los investigadores a refinar lo que saben sobre el cáncer.
mutación y reparación enigmática del ADN
El cáncer es causado por mutaciones en el ADN que pueden desencadenarse por una variedad de factores, incluida la radiación UV, ciertos químicos y fumar, pero también por errores que ocurren naturalmente durante la división celular. Una célula reconoce la mayoría de estas mutaciones y las corrige a través de múltiples mecanismos de reparaciónSin embargo, la reparación del ADN no es perfecta, por lo que puede dejar ciertas mutaciones sin reparar o repararlas incorrectamente, lo que lleva a cambios en el ADN. Comprender las huellas de estos procesos mutacionales es un primer paso importante para identificar las causas del cáncer y las posibles vías para nuevos tratamientos..
"Las mutaciones de ADN que vemos en las células cancerosas fueron causadas por un yin y un yang de daño y reparación del ADN", explica Moritz Gerstung, Líder del Grupo de Investigación en EMBL-EBI. "Cuando estudiamos el genoma del cáncer de un paciente, estamos buscandoen el resultado final de múltiples procesos mutacionales que a menudo continúan durante décadas antes de que la enfermedad se manifieste. La reconstrucción de estos procesos y sus contribuciones al desarrollo del cáncer es un poco como el análisis forense de un sitio de accidente aéreo, tratando de reconstruir lo que sucedióDesafortunadamente, no hay una caja negra para ayudarnos.
Los experimentos controlados en organismos modelo se pueden utilizar para imitar algunos de los procesos que se cree que operan en los genomas del cáncer y establecer sus orígenes exactos ".
¿Qué nos pueden decir los gusanos?
Investigaciones anteriores han demostrado que una de las primeras vías de reparación del ADN asociadas con un mayor riesgo de cáncer es la reparación de la falta de coincidencia del ADN MMR. El estudio actual utiliza C. elegans como un sistema modelo para estudiar MMR con más detalle.
"La Dra. Bettina Meier en mi equipo inició este proyecto evaluando los tipos de mutaciones que surgen cuando C. elegans es defectuoso para una vía de reparación de ADN específica ", dice el profesor Anton Gartner, investigador principal en el Centro de Regulación y Expresión Genética en Dundee." Como solo lleva tres días propagar estos gusanos de una generación a la siguiente, el procesode estudiar cómo se transmite el ADN se acelera enormemente. La reparación del desajuste del ADN se propaga por muchas generaciones y esto nos permitió deducir un patrón mutacional distinto. La gran pregunta era si el mismo tipo de mutagénesis también se produjo en las células cancerosas humanas ".
Para abordar esta pregunta, la estudiante de doctorado EMBL-EBI Nadia Volkova comparó el C. elegans resultados con datos genéticos de 500 genomas de cáncer humano.
"Encontramos una semejanza entre la firma más común asociada con mutaciones en genes MMR en humanos y los patrones encontrados en gusanos nematodos", explica Volkova. "Esto sugiere que el mismo proceso mutacional opera en nematodos y humanos. Nuestro enfoque nos permitepara encontrar el perfil exacto de la deficiencia de MMR y comprender más sobre lo que sucede cuando la reparación del ADN sale mal "
Estos hallazgos podrían conducir a una mejor comprensión de las causas del cáncer y potencialmente ayudar a identificar el tratamiento más apropiado.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Europeo de Biología Molecular - Instituto Europeo de Bioinformática . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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