Las alteraciones cromosómicas son comunes en los tumores sólidos y facilitan la progresión del cáncer y la metástasis de células tumorales. Esta inestabilidad, provocada por los cambios en el número y la estructura de los cromosomas durante la división celular, puede generar cambios en el ADN e influir directamente a la maquinaria celular. Asimismo, este fenómeno puede influir en el origen y la progresión del tumor, además de potenciar la heterogeneidad intratumoral y la resistencia a los tratamientos antitumorales.
Para identificar estas alteraciones, un grupo de investigadores de la Universidad de Barcelona y del IRB Barcelona (Institute for Research in Biomedicine) han diseñado una herramienta bioinformática que permite identificar alteraciones cromosómicas que son características de las células tumorales.
QATS (Quantification of Toroidal nuclei in biological images) es el nombre de este sistema de detección computacional de procesamiento de imágenes biológicas que permitirá mejorar la investigación y la clasificación de los tumores por su capacidad para detectar y cuantificar automáticamente fenotipos relacionados con la alteración cromosómica en el núcleo de las células tumorales.
Esta investigación ha sido publicada recientemente en la revista Bioinformatics y está dirigida por la profesora Caroline Mauvezin, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB y el IDIBAPS, y el investigador Carles Pons, miembro del IRB Barcelona.
Esta nueva herramienta, QATS, permite identificar y cuantificar automáticamente los núcleos toroidales –unos nuevos biomarcadores de la inestabilidad cromosómica- en imágenes biológicas, de manera que se convierte en un sistema predictor.
"En el ámbito de la investigación, han sido caracterizados recientemente como biomarcadores importantes de la inestabilidad cromosómica, y representan una vía innovadora para comprender y combatir el cáncer"
“Los núcleos toroidales son fenotípicamente diferentes de los núcleos normales, ya que presentan una forma de anillo y un vacío que contiene material citosólico. En el ámbito de la investigación, han sido caracterizados recientemente como biomarcadores importantes de la inestabilidad cromosómica, y representan una vía innovadora para comprender y combatir el cáncer”, explica la Dra. Caroline Mauvezin, del Departamento de Biomedicina de la UB.
“Tradicionalmente, el nivel de inestabilidad cromosómica en células cancerosas solo se evaluaba mediante la cuantificación de micronúcleos, que son estructuras irregulares derivadas del núcleo celular que pueden contener cromosomas o fragmentos cromosómicos”, añade Mauvezin.
“Por tanto, integrar la estrategia para evaluar los núcleos toroidales en la investigación y la práctica clínica tienen un inmenso potencial para la estratificación de los tumores y el diseño de tratamientos específicos para los pacientes”, asegura el Dr. Carles Pons, investigador asociado del Laboratorio de Bioinformática Estructural y Biología de Redes del IRB Barcelona.
Por ahora, este sistema ha demostrado su eficacia para detectar y cuantificar los núcleos toroidales en estudios preclínicos de líneas celulares cancerígenas. “De cara al futuro, la aplicación de QATS en escenarios biológicos más complejos —muestras de tejidos humanos de biopsias de pacientes— representará un gran avance para las comunidades científica y médica para mejorar el diagnóstico y los tratamientos del cáncer en los pacientes”, concluyen los autores.