Identifican 42 genes hereditarios que aumentan la probabilidad de desarrollar cáncer

Un estudio liderado por investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el Dr. Ben Lehner del Centro de Regulación Genómica (CRG) ha identificado rasgos genéticos hereditarios que predisponen a la aparición de ciertas mutaciones en los tejidos. Lo que su vez aumenta el riesgo de formación de tumores.

El cáncer es una enfermedad genética multicausal. Rastrear el origen no es siempre fácil y los científicos creen que se debe a la interacción de muchos factores: ambientales, de estilo de vida y genéticos. 

La ciencia ha descrito en el pasado mecanismos hereditarios que predisponen a las personas al cáncer. 

“Si bien antes se conocían algunos ejemplos de genes responsables de cambiar los patrones de mutaciones somáticas, como los genes BRCA que predisponen al cáncer de mama y de ovario, y los genes del síndrome de Lynch que predisponen al cáncer de colon, ahora encontramos muchos otros genes que pueden afectan de manera similar la acumulación de mutaciones somáticas”, explica el doctor Fran Supek, jefe del Laboratorio de Ciencia de Datos del Genoma en el IRB Barcelona, que ha participado en la investigación.

Las mutaciones somáticas ocurren en células que no darán lugar a descendencia y, por lo tanto, no se transmiten a las generaciones posteriores. Provocadas por un gran número de factores como la edad o el tabaquismo, son la principal causa del cáncer y también juegan un papel en otras enfermedades.

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"En este exhaustivo estudio, verificamos si los diferentes tipos de cambios en el ADN observados en los tumores estaban asociados con variantes heredadas en muchos genes diferentes", aclara en una nota de prensa el doctor Mischan Vali Pour, que ha dirigido el estudio publicado en Nature Communications

"Desarrollamos una metodología que nos permitió identificar 42 genes, relacionados con 15 mecanismos celulares diferentes, que afectan el riesgo de diferentes tipos de mutaciones somáticas. Esto podría ayudar a explicar los riesgos de predisposición al cáncer".

11.000 secuencias del genoma analizadas mediante un modelo de aprendizaje automático

La mayoría de los mecanismos implicados en la generación de mutaciones están relacionados con defectos en la reparación del ADN dañado. Eso reduce el tiempo necesario para que aparezcan de 2 a 10 mutaciones en los genes impulsores del cáncer que suelen ser necesarias para el desarrollo de un tumor.

Para hacer estas predicciones, los investigadores desarrollaron una metodología basada en genómica estadística y un modelo de aprendizaje automático, la llamada red neuronal "autoencoder", que puede encontrar patrones en datos complejos. El estudio analizó 11.000 secuencias del genoma de pacientes con cáncer de ascendencia europea.

Esto no solo permitió revelar los 42 genes hereditarios que predisponen a mutaciones vinculadas al desarrollo de tumores. Además, cada uno de los mecanismos identificados provocan diferentes tipos de alteraciones, o en diferentes áreas del genoma, por lo que pueden estar relacionados con el cáncer en órganos concretos.

El hallazgo abre la puerta a desarrollar futuras estrategias que ayuden a evaluar el riesgo hereditario de un paciente de desarrollar un tipo específico de cáncer. Eso permitiríapersonalizar el programa de prevención y detección de la enfermedad en sus primeras etapas, algo clave para superar la enfermedad.

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Entre las limitaciones del estudio destacan la gran variabilidad de los factores hereditarios relacionados con las mutaciones somáticas y la relativamente baja prevalencia de cada uno de estos factores por separado. El número de secuencias genómicas disponibles limita la capacidad de detectar vínculos entre genes y mutaciones. 

"A medida que se disponga de más datos genéticos, es probable que se encuentren otros factores genéticos que predispongan a la mutagénesis del cáncer. En lo que respecta a las variantes genéticas "raras" que hemos considerado aquí, a pesar de que cada una de ellas está presente en solo unos pocos individuos, son, en conjunto, bastante importantes en la configuración de los genomas del cáncer y posiblemente en el riesgo de cáncer", concluye el doctor Ben Lehner, jefe del laboratorio de Genetic Systems.