Un equipo internacional liderado polo investigador Oportunius Jose Tubío desde o Centro de Investigación en Medicina Molecular e Enfermidades Crónicas (CiMUS) da Universidade de Santiago de Compostela (USC), descubriu un mecanismo ata o de agora descoñecido polo que certas pezas móbiles do ADN humano poden provocar grandes reorganizacións dos cromosomas en células tumorais. O estudo confirma que os elementos móbiles son actores relevantes que poden xerar mutación e contribuír á orixe e a progresión do cancro humano, abrindo novas vías de investigación sobre futuros tratamentos. O estudo publícase hoxe na revista Science, unha das dúas de maior impacto científico mundial.
O traballo, no que colaboraron diferentes institucións nacionais incluído o Centro de Regulación Xenómica de Barcelona (CRG) e internacionais (Universidade Cote d’Azur de Francia, o The Francis Crick Institute de Reino Unido e o MD Anderson Cancer Center de EEUU) céntrase nos elementos chamados LINE-1 (L1), secuencias móbiles que constitúen aproximadamente o 17% do xenoma humano. Aínda que a maioría están inactivas, algunhas copias conservan a capacidade para saltar dun lugar a outro do xenoma, de maneira que se copian para logo insertarse en novas localizacións mediante un proceso denominado retrotransposición.
“Grazas a novas tecnoloxías de secuenciación, descubrimos que estes elementos non só xeran cambios puntuais, senón que tamén poden provocar alteracións estruturais de maior escala“, sinala Sonia Zumalave, primeira autora do traballo.
“Xenes saltaríns”, resposanbles dunha nova arquitectura do cancro
En determinados tipos de cancro humano, esta actividade pode chegar a alterar profundamente a arquitectura do xenoma dun tumor, producindo variantes estruturais. “Estas variantes xenéticas inclúen perdas (delecións) de material xenético, duplicacións (ganancias), inversións (cambios de orientación) e translocacións, é dicir, intercambio de material xenético entre dous cromosomas”, explica Jose Tubío, autor principal do artigo. Arredor dun de cada 40-60 saltos de L1 pode nun xenoma tumoral dar lugar a unha variante estrutural.
Xenómica ao servizo da ciencia
Utilizando tecnoloxías avanzadas de secuenciación xenómica, o equipo analizou dez tumores humanos con alta actividade de L1, identificando máis de 6.400 saltos destes elementos, sucedidos durante o desenvolvemento tumoral. “Deles, 152 xeraban variantes estruturais no xenoma das células canceríxenas, un número xamais observado previamente”, sostén Zumalave.
Translocación recíproca
Un dos achados máis relevantes é que os investigadores identificaron un mecanismo molecular no que o salto simultáneo, aínda que independente, de dous elementos L1 que ocorren en dous cromosomas diferentes, xeran intercambios recíprocos entre ambos, dando lugar a un tipo de reordenamento estrutural chamado translocación recíproca. “É coma se dúas páxinas diferentes dun libro romperan simultaneamente e intercambiaran fragmentos entre si, o elemento L1 actúa como pegamento entre ambas as páxinas”, explica Bernado Rodríguez-Martín, colaborador do estudo e investigador do CRG. Este tipo de reordenamento —que adoita ser moi relevante na aparición e desenvolvemento de algúns tumores humanos— pasou desapercibido en estudos previos.
Os resultados amosan que aproximadamente o 65% destes eventos ocorren en fases temperás da evolución tumoral: “Logramos datar as mutacións e constatamos que comezan a producirse anos antes do diagnóstico do tumor”, sinala Sonia Zumalave. Este achado suxire que a actividade de L1 pode actuar como impulsor precoz de inestabilidade cromosómica que caracteriza a moitos tumores humanos.
A publicación en Science, o Óscar da investigación
Sonia Zumalave comprende a publicación do artigo en Science como “o recoñecemento a moitos anos de esforzo e dedicación”. Actualmente é investigadora no Instituto Europeo de Bioinformática (Cambridge, Reino Unido) e a súa tese doutoral, dirixida por José Tubío dende o CiMUS, foi a que sentou as bases dos resultados presentados na revista científica.
Este traballo contou co apoio da Asociación Española Contra o Cancro, a Fundación “La Caixa”, o Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades e a Xunta de Galicia.
The text its too long