Secuenciación genómica completa de línea celular en cáncer cerebral

Unos investigadores han realizado la primera secuenciación genómica de una línea celular de cáncer cerebral, un hallazgo que puede conducir a tratamientos personalizados basados en una firma biológica única del cáncer de un individuo, y un descubrimiento que puede descubrir blancos moleculares nuevos para los cuales se pueden desarrollar drogas menos tóxicas y más efectivas.

El estudio, realizado por investigadores del Centro Integral Jonsson (EUA), de la Universidad de California, (UCLA) también puede conducir a formar nuevas y mejores para monitorizar la recurrencia del cáncer cerebral, permitiendo un diagnóstico y tratamiento más tempranos cuando el cáncer regresa. Los médicos también podrían usar el desarrollo para crear una prueba para determinar cuando el cáncer cerebral ha muerto, previniendo el tratamiento excesivo con drogas peligrosas que pueden causar posteriormente problemas debilitantes de salud.

Usando la última tecnología, se realizó la secuenciación en menos de un mes y con un costo aproximado de 35 mil dólares. En comparación, la secuenciación del genoma humano tomó años, requiriendo a equipos grandes de científicos y con un costo de más de mil millones de dólares, según el Dr. Stan Nelson, un profesor de genética humana, un investigador en el Centro de Cáncer Integral Jonsson en la UCLA y autor principal del estudio.

"Esto es muy emocionante por nosotros, como científicos, ahora podemos proseguir con la revelación de los genomas completos del cáncer”, dijo el Dr. Nelson, quien dirige el Recurso Compartido de Expresión Genética del centro de cáncer. "El cáncer es principalmente una enfermedad genética. Las células de cáncer han adquirido mutaciones que les permiten invadir tejidos y no vivir de acuerdo con las reglas normales. Los cambios [mutaciones] en lo normal, que le han dado al cáncer estas propiedades especiales están codificadas en el ADN y la secuencia entera del ADN ha sido demasiado compleja y costosa para decodificar hasta ahora”.

El estudio fue publicado en la edición del 29 de enero de 2010 de PLoS Genetics una revista de la Biblioteca Pública de Ciencia.

La secuenciación se hizo en una línea celular muy estudiada de glioblastoma, llamada U87, que se usa en más de una docena de laboratorios de cáncer en la UCLA, y ha sido estudiada en más de mil laboratorios del mundo, reportó el Dr. Nelson. Dijo que escogieron la línea celular, porque ha sido examinada exhaustivamente. La secuenciación permitirá que los científicos que han estudiado la línea celular, reinterpreten sus hallazgos y puede estimular a los investigadores a moverse en direcciones nuevas.

La secuenciación reveló virtualmente todas las translocaciones cromosómicas y deleciones genéticas, potencialmente causantes de cáncer, que pueden haber provocado el desarrollo de este cáncer. El estudio implicó tomar hebras muy largas de material genético de las células del cáncer y cortarlas al azar. Se leyeron simultáneamente miles de millones de fragmentos diferentes de ADN de este cáncer con una tecnología de secuenciación de siguiente generación. El material genético fue analizado más de mil millones de veces para garantizar que los resultados fueron tanto sensibles como exactos, dijo el Dr. Nelson.

Este fue el análisis de secuenciación más riguroso de una línea celular individual de un cáncer, realizado hasta la fecha”, anotó el Dr. Nelson. "Desarrollamos herramientas informáticas específicas para ayudar con el análisis y usamos la tecnología más poderosa disponible. Como científicos no sabíamos previamente las mutaciones que ocurren dentro de un cáncer determinado--no las vemos. Ahora esta tecnología nos permite mirar a cada cáncer individual y decodificar el genoma completo del cáncer, completamente de tal manera que no haya posibilidad de que no veamos una mutación que puede estar causando la enfermedad”.

Saber cuáles son los genes que han mutado y están desencadenando el crecimiento del cáncer podría permitir que los médicos escojan terapias más adecuadas para atacar firmas moleculares específicas de la enfermedad del paciente, para suministrar un tratamiento más efectivo. La secuenciación también podría revelar una anormalidad genética que está promoviendo el cáncer, revelando un blanco que podría generar terapias nuevas y atacar las células cancerosas sin tocar las células sanas.

También se podrían hacer diagnósticos por paciente para monitorizar la recurrencia del cáncer, según el Dr. Nelson. "Algunas veces es difícil decir si el cáncer está recurriendo o si lo que vemos es tejido cicatrizal”, dijo el Dr. Nelson. "Los científicos podrían desarrollar un análisis molecular sensible que busque una mutación única que se encuentra solamente en las células cancerosas y no en las células sanas. Si la mutación se encuentra en el análisis, el cáncer se ha vuelto a presentar y los pacientes serían tratados rápidamente cuando la recurrencia está en sus etapas iniciales y es más fácil de tratar. Por otro lado, un análisis como éste podría ser usado para determinar cuando el cáncer ha sido eliminado definitivamente y es seguro descontinuar lo que son tratamientos dañinos.

Ese solo análisis simple, anotó el Dr. Nelson, podría tener un gran impacto en la forma de tratar los cánceres. "Los oncólogos podrían saber, definitivamente cuando pueden suspender la quimioterapia porque ya no se necesita, o cuando tienen que volver a iniciarla porque el cáncer ha regresado”, dijo.

El Dr. Nelson y sus colegas han creado una página web en la cual los investigadores pueden tener acceso y recuperar los datos de secuenciación para sus propios experimentos, una especie de proyecto del genoma humano minúsculo. Nelson cree que la secuenciación de todos los genomas del cáncer producirá un cambio de paradigma en la forma en que los cánceres son tratados.

El equipo de científicos dentro del laboratorio del Dr. Nelson ha empezado un proceso en la UCLA para secuenciar otras líneas celulares de cáncer en una forma altamente exacta y costo-eficiente. Su meta es poder secuenciar el cáncer individual de un paciente y voltear los datos lo suficientemente rápido para suministrarles a los oncólogos los datos que requieren para tomar decisiones inmediatas de tratamiento.


Enlace relacionado:
Jonsson Comprehensive Cancer Center