Científics de l'IRB Barcelona han quantificat les alteracions genètiques que aporten les principals teràpies contra el càncer en les cèl·lules dels pacients.
Es tracta del primer pas per comprendre’n els efectes secundaris a llarg termini i optimitzar els tractaments contra el càncer.
Els resultats han estat publicats a la revista Nature Genetics.
Viure és canviar. Això és el que els passa a les cèl·lules del nostre organisme al llarg de la seva vida: acumulen alteracions genètiques que, en la majoria dels casos, són innòcues. No obstant això, en casos molt puntuals, aquestes alteracions afecten determinats gens i poden propiciar el desenvolupament d'un càncer. La font d'aquestes alteracions pot ser exògena (p.e. la radiació solar, el fum de tabac o algunes substàncies tòxiques) o endògena (p.e. errors en el processament de l'ADN).
Investigadors de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) liderats per la investigadora ICREA Núria López-Bigas, cap de Laboratori de Genòmica Biomèdica i Professora Associada de la Universitat Pompeu Fabra, han caracteritzat per primera vegada les alteracions genètiques causades per sis teràpies que habitualment s’utilitzen per al tractament del càncer (cinc d’elles basades en fàrmacs quimioteràpics i una en radioteràpia). Els resultats han estat publicats a la revista Nature Genetics.
Les quimioteràpies han revolucionat el tractament del càncer, possibilitant la supervivència d'una part important dels pacients. La manera com actuen algunes d'aquestes teràpies és danyar l'ADN de les cèl·lules canceroses per destruir-les. No obstant això, aquests fàrmacs també poden perjudicar les cèl·lules sanes del pacient, i d'aquí els seus efectes secundaris.
"És important remarcar que les quimioteràpies són molt eficaces en el tractament del càncer", explica Oriol Pich, estudiant predoctoral de l'IRB Barcelona i primer autor de l'article. "Tot i això, també s'han descrit efectes secundaris a llarg termini en alguns pacients. Estudiar les mutacions produïdes per les quimioteràpies a l'ADN de les cèl·lules dels pacients és un primer pas per comprendre la relació d'aquestes mutacions amb els efectes secundaris d'aquestes teràpies a llarg termini", afegeix.
Els investigadors van obtenir, a través de la Hartwig Medical Foundation d'Holanda, la seqüència dels genomes de tumors metastàtics de més de 3.500 pacients i la informació dels tractaments que aquests van rebre. Emprant mètodes bioinformàtics, el grup de López-Bigas ha pogut identificar, per a cada un dels tractaments més comuns, un patró concret en les mutacions de les cèl·lules dels pacients tractats, una "empremta mutacional" de les teràpies.
"Un cop identificada aquesta 'empremta’, podem quantificar les mutacions produïdes per cada quimioteràpia a l'ADN dels pacients, així com les que han estat produïdes per combinacions de tractaments", explica López-Bigas. "Hem comparat aquesta mesura amb les alteracions genètiques degudes a processos endògens naturals de les cèl·lules. Hem calculat que, durant el temps del tractament, algunes d'aquestes quimioteràpies causen alteracions a l'ADN a un ritme d’entre cent i mil vegades més ràpid del que esperaríem a una cèl·lula".
Aquest coneixement permetrà optimitzar els tractaments contra el càncer. "L'objectiu és maximitzar els efectes beneficiosos de les quimioteràpies mitjançant la destrucció de les cèl·lules tumorals, alhora que es minimitza la quantitat de mutacions induïdes en les cèl·lules sanes dels pacients. Això s'aconseguiria amb una combinació equilibrada entre les dosis i la durada dels tractaments", comenta López-Bigas.
Aquesta investigació ha estat possible gràcies als pacients i als seus familiars, que van consentir que les mostres dels seus tumors poguessin ser utilitzades per a la investigació científica. L'estudi ha comptat amb finançament del Consell Europeu de Recerca (ERC, per les seves sigles en anglès), del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, i del Departament d'Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya. L’Oriol Pich compta amb una beca del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
Article de referència:
Oriol Pich, Ferran Muiños, Martijn Paul Lolkema, Neeltje Steeghs, Abel Gonzalez-Perez and Nuria Lopez-Bigas
The mutational footprints of cancer therapies
Nature Genetics (2019) DOI: s41588-019-0525-5
La investigació publicada en la revista Nature Cancer analitza com les cèl·lules tumorals contenen alteracions genètiques que impedeixen la correcta degradació de les proteïnes involucrades en l’aparició i evolució de tumors, donant lloc a un comportament cel·lular aberrant.
Per a l’estudi s’ha desenvolupat un model d’intel·ligència artificial que ha permès obtenir la més extensa anotació del sistema de degradació de proteïnes mediat per ubiquitina.
L’anàlisi proposa una possible nova via d’intervenció clínica en càncer a través de la inhibició d’oncoproteïnes amb un comportament aberrant en el seu sistema de degradació.
El diari ABC ha compartit una notícia sobre el nou projecte que començarà l'investigador de l'IRB Barcelona Roger Gomis gràcies a una beca de la Fundación Fero i Mango. El projecte se centra en el càncer de mama luminal, un dels subtipus més freqüents, i pretén desxifrar el "diàleg" entre les cèl·lules tumorals i les cèl·lules mare de l'os per dissenyar dianes terapèutiques i limitar la capacitat d'aquestes cèl·lules de produir metàstasi. "És un gir trencador en l'abordatge de les metàstasis en aquest càncer", comenta Gomis.
El diari local La Tribuna de Albacete ha entrevistat la investigadora de l'IRB Barcelona Erika López Arribillaga en relació a la beca de l’Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) que li va ser concedida el passat 24 de setembre. L'objectiu del projecte de López Arribillaga és entendre els efectes a llarg termini que tenen alguns tractaments de quimioteràpia en pacients tractats de càncer colorectal.
