El mayor 'dibujo' del mapa del cáncer abre una vía al diagnóstico previo

Un equipo internacional ha 'dibujado' el mapa más completo de genomas totales de cáncer hasta la fecha, mejorando significativamente nuestra comprensión fundamental del cáncer y señalando nuevas direcciones para su diagnóstico y tratamiento. Este estudio además ha descubierto que es posible identificar mutaciones que ocurrieron años, a veces incluso décadas, antes de que aparezca el tumor.

El ICGC/TCGA Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Project (PCAWG), conocido como Proyecto Pan-Cáncer, es una colaboración entre más de 1.300 científicos y médicos de 37 países que analizó más de 2.600 genomas de 38 tipos de tumores diferentes, creando un gran recurso de genomas primarios del cáncer. Este fue el punto de partida para 16 grupos de trabajo que estudiaron múltiples aspectos del desarrollo, la causalidad, la progresión y la clasificación del cáncer.

Estudios anteriores se centraron en el 1 por ciento del genoma que codifica las proteínas, de forma análoga al mapeo de las costas de los continentes. El Proyecto Pan-Cáncer exploró con bastante mayor detalle el 99 por ciento restante del genoma, incluidas las regiones clave que controlan la activación y desactivación de genes, de forma análoga al mapeo de los interiores de los continentes en lugar de solo sus costas.

Esta investigación ha puesto a disposición un recurso integral para la investigación de la genómica del cáncer, que incluye datos de secuenciación genómica sin procesar, software para el análisis del genoma del cáncer y múltiples sitios web interactivos que exploran varios aspectos de los datos del Proyecto Pan-Cáncer.

El Proyecto Pan-Cancer amplió y avanzó los métodos para analizar los genomas del cáncer que incluían la computación en la nube, y al aplicar estos métodos a su gran conjunto de datos, ha descubierto nuevos conocimientos sobre la biología del cáncer y confirmó importantes hallazgos de estudios anteriores.

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"El genoma del cáncer es finito y conocible pero enormemente complicado"

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A través de 23 artículos publicados este martes en Nature y sus revistas afiliadas, el Proyecto Pan-Cáncer informa de que el genoma del cáncer "es finito y conocible pero enormemente complicado. Al combinar la secuenciación de todo el genoma del cáncer con un conjunto de herramientas de análisis, podemos caracterizar cada cambio genético encontrado en un cáncer, todos los procesos que han generado esas mutaciones e incluso el orden 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 imagen más completa de sus acciones en el genoma. Se ha encontrado al menos una mutación causal en prácticamente todos los cánceres analizados y se ha descubierto que los procesos que generan mutaciones son muy diversos, desde cambios en letras de ADN individuales hasta la reorganización de cromosomas completos.

Se han identificado también múltiples regiones novedosas del genoma que controlan cómo los genes se activan y desactivan como objetivos de mutaciones que causan cáncer.

A través de un nuevo método de 'datación por carbono', los investigadores de Pan-Cáncer han descubierto que es posible identificar mutaciones que ocurrieron años, a veces incluso décadas, antes de que aparezca el tumor. Esto abre, teóricamente, una ventana de oportunidad para la detección temprana del cáncer.

Patrones de cambios genéticos

Los tipos de tumor se pueden identificar con precisión 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 identificar su tipo. El conocimiento del tipo exacto de tumor también podría ayudar a adaptar los tratamientos.

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"El genoma del cáncer de cada paciente es único"

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"Los hallazgos que hemos compartido hoy con el mundo son la culminación de una colaboración incomparable de una década que exploró todo el genoma del cáncer -señala Lincoln Stein, miembro del comité directivo del Proyecto y Jefe de Oncología Adaptativa en el Instituto de Ontario para la Investigación del Cáncer (OICR)-. Con el conocimiento que hemos adquirido sobre los orígenes y la evolución de los tumores, podemos desarrollar nuevas herramientas para detectar el cáncer antes, desarrollar terapias más específicas y tratar a los pacientes con más éxito".

"Este trabajo está ayudando a responder a una dificultad médica de larga data: por qué dos pacientes con lo que parece ser el mismo cáncer pueden tener resultados muy diferentes al mismo tratamiento farmacológico", explica Peter Campbell, miembro del comité directivo del Proyecto y Jefe de Cáncer, Envejecimiento y Mutación Somática en el Instituto Wellcome Sanger, en Reino Unido.

"Mostramos que las razones de estos diferentes comportamientos están escritas en el ADN -añade-. 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".

Mutaciones

"Este estudio proporciona la imagen más completa hasta la fecha de mutaciones que causan cáncer en todas las partes del genoma. Fue un esfuerzo científico masivo del equipo que involucró a investigadores de todo el mundo", apunta el miembro del comité directivo, Josh Stuart, profesor de Ingeniería Biomolecular de la Universidad de California.

Por su parte, Gad Getz, profesor de Patología en el Hospital General de Massachusetts y el Instituto Broad del MIT y Harvard, destaca que, "con la continua caída en los costos de secuenciación y la acumulación de datos genómicos en un número creciente de pacientes en todo el mundo, los análisis exhaustivos realizados en este proyecto servirán como plantilla para el trabajo futuro y permitirán nuevos descubrimientos en cáncer".

"Este gran estudio internacional solo fue posible debido al trabajo y la colaboración de más de mil investigadores y médicos de todo el mundo, y me gustaría agradecer a todos los involucrados", dijo el miembro del comité directivo, Jan Korbel, del Laboratorio Europeo de Biología Molecular. (EMBL) en Heidelberg, Alemania.

Andrew Biankin AO, profesor de Cirugía y director del Centro de Investigación del Cáncer Wolfson Wohl de la Universidad de Glasgow, y Director Ejecutivo del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, señala que "la última iniciativa de ICGC llamada ARGO (Accelerating Research in Genomic Oncology) trata sobre el paciente, con el objetivo de entregar al mundo 1 millón de años-paciente de conocimiento de precisión en oncología para mejorar la salud humana".

También se refiere a este avance Jean Claude Zenklusen, director de la Oficina del Programa TCGA en el Instituto Nacional del Cáncer (NCI), que señala que, "utilizando los datos y la infraestructura creados por The Cancer Genome Atlas (TCGA) como modelo, PCAWG ha mejorado aún más nuestra comprensión del cáncer y ha fortalecido nuestra capacidad para desarrollar proyectos internacionales exitosos de esta escala".

"Además de beneficiar al campo de la investigación del cáncer, esta colaboración también rinde homenaje a los muchos pacientes que donaron muestras a TCGA, convirtiendo su donación finita de tejido en datos que pueden usarse infinitamente", agradece finalmente Carolyn Hutter, líder del equipo del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano para el TCGA.