Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), el CRG y el IRB Barcelona, han descubierto que el poder de una mutación depende de su interacción con otra, y a menudo incluso de la relación entre esa pareja de mutaciones y una tercera.
El trabajo está liderado por Solip Park, jefa del Grupo de Genómica Computacional del Cáncer del CNIO; Ben Lehner, investigador ICREA y coordinador del Programa de Sistemas Biológicos del CRG (Centro de Regulación Genómica), y Fran Supek, investigador ICREA y jefe del laboratorio de Genome Data Science del IRB Barcelona (Instituto de Investigación Biomédica), y se acaba de publicar en la revista Nature Communications.
“Es el primer análisis sistemático en profundidad, y con múltiples datos, de las interacciones entre alteraciones genéticas implicadas en cáncer. Hay varios trabajos que estudian un único gen o un único tipo de cáncer, pero este es el primero sistemático a gran escala” afirma Solip Park.
"Es la primera vez que se demuestra la existencia de estas interacciones de tercer orden en el cáncer"
El reto de descifrar las redes de interacción en la actualidad se puede realizar gracias a las técnicas del Big Data. Los autores del trabajo, biólogos computacionales, recurrieron al Atlas de Genoma del Cáncer (The Cancer Genome Atlas, TCGA). Analizaron las interacciones entre las alteraciones genéticas presentes en 10.000 tumores humanos de más de 30 tipos distintos, y que afectaban a más de 200 genes.
La jefa del grupo Solip Park explica la situación que existía antes: “La teoría clásica es que una sola mutación en un oncogén puede bastar para promover el cáncer, mientras que para que actúe un gen supresor de tumores se requiere la inactivación de las dos copias del gen, la del padre y la de la madre. Es la hipótesis de los dos golpes. Pero están saliendo a la luz muchas excepciones a este modelo clásico, y este trabajo encuentra una explicación”.
Su análisis entre las alteraciones genéticas de 10.000 tumores revela que muchos genes relacionados en el cáncer, ya sean oncogenes o genes supresores de tumores, pueden llegar a necesitar uno o dos golpes.
“Es probable que estos principios de la arquitectura genética se apliquen también a otras enfermedades"
“El modelo genético correcto para un gen depende, por tanto, de las demás mutaciones del genoma”, apuntan Park, Lehner y Supek. “Un segundo golpe en el mismo gen, o una alteración en un gen diferente de la misma vía, representan caminos evolutivos alternativos hacia el cáncer”.
Los investigadores postulan que esta nueva "regla gramatical" del lenguaje genético es universal, es decir no solo interviene en el cáncer. “Es probable que estos principios de la arquitectura genética se apliquen también a otras enfermedades. Creemos que analizar de manera sistemática las interacciones genéticas de orden superior también puede ayudar a comprender los mecanismos moleculares que causan otras enfermedades humanas”, concluyen los autores.