Estudio sobre el cáncer muestra cómo las sustancias químicas causan mutaciones celulares complejas
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Nuevos conocimientos sobre por qué algunas sustancias dañinas son tan eficientes para causar cáncer podrían ayudar en la búsqueda de mejores tratamientos.
Una nueva investigación revela cómo los productos químicos pueden causar cambios en las células para ayudarlas a esquivar el sistema inmunitario del cuerpo y desarrollar resistencia a los medicamentos contra el cáncer.
Los científicos rastrearon el impacto de una sustancia tóxica similar a los compuestos que se encuentran en el tabaco, los gases de escape y algunas plantas para comprender mejor cómo las sustancias químicas causan mutaciones en el ADN de nuestras células.
El equipo descubrió que el daño causado por la sustancia persistía lo suficiente como para ser heredado cuando una célula se divide. El daño impide que la maquinaria de replicación de las células lea correctamente las secuencias de ADN, lo que da una alta probabilidad de una nueva mutación cada vez que se realiza una nueva copia.
Cada división celular con el daño produce una nueva combinación de mutaciones. Debido a que solo ciertas combinaciones de mutaciones convertirán a las células sanas en cancerosas, cuantas más combinaciones se produzcan, mayores serán las posibilidades de enfermedad.
Este rápido aumento en nuevas combinaciones de mutaciones significa más lanzamientos de dados genéticos que son capaces de produciendo células cancerosas.
La mayor diversidad genética introducida en las células como resultado de estos lanzamientos adicionales brinda más oportunidades para que los tumores evadan el sistema inmunitario del cuerpo y desarrollen resistencia al tratamiento.
La los patrones de mutación únicos reconocidos por el equipo les permitieron rastrear hasta el punto donde se desarrolla un tumor. Esta nueva claridad ayudará a futuras investigaciones a comprender los mecanismos detrás del desarrollo del cáncer y los procesos de reparación del ADN.
Un grupo dirigido por las Universidades de Edimburgo y Cambridge y el Centro Alemán de Investigación del Cáncer identificó las combinaciones específicas de mutaciones que crear células cancerosas. Los hallazgos podrían ayudar a los médicos a recetar el curso y la dosis más apropiados de quimioterapia para los pacientes.
El equipo estudió cómo evolucionaron las células cancerosas en los hígados de ratones que recibieron la sustancia química causante de tumores, la dietilinitrosamina. Provoca un daño persistente en el ADN como el provocado por una sustancia química llamada ácido aristolóquico, que se encuentra en algunas plantas y hierbas medicinales y está relacionado con el cáncer de hígado.
El daño en el ADN también es similar al causado por la luz ultravioleta y una amplia gama de hidrocarburos aromáticos policíclicos presentes en el humo del tabaco, los gases de escape de los vehículos y algunos alimentos quemados. También se descubrió que la temozolomida y otros medicamentos utilizados en la quimioterapia producen daño persistente en el ADN.
Todas las mutaciones tenían un patrón claro que sugería que el daño se producía solo en una de las dos hebras de la hélice del ADN. Este proceso, donde la mayoría de las mutaciones se derivan del daño a una sola hebra, ahora se conoce como segregación de lesiones. Saber que se había producido la segregación ayudó al equipo a identificar las mutaciones que causaban el cáncer.
Después de haber identificado patrones de mutación en ratones, el equipo utilizó datos publicados de células humanas para encontrar evidencia de segregación de lesiones en pacientes con cáncer que había sido causado por sustancias químicas y radiación ultravioleta.
La investigación es el resultado de la colaboración entre investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática EMBL cerca de Cambridge y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona.
El estudio se publica en naturaleza. Fue financiado por Cancer Research UK con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación, Wellcome, la Sociedad Helmholtz y el Consejo de Investigación Médica.
El profesor Martin Taylor, de la Unidad de Genética Humana MRC de la Universidad de Edimburgo, dijo: «El ADN Las lesiones causadas por agentes causantes de cáncer son individuales para cada hebra y pueden desencadenar varias generaciones de mutaciones. Es importante tener esto en cuenta cuando se tratan tumores y se desarrollan nuevos medicamentos».
Dr. Duncan Odom, director de investigación del Cancer Research UK Cambridge Institute de la Universidad de Cambridge, dijo: «El concepto de segregación de lesiones nos ayuda a comprender mejor cómo puede surgir la sorprendente complejidad de las mutaciones en las células cancerosas. Puede ayudar a explicar cómo las células cancerosas pueden reaccionar con tanta flexibilidad y, a su vez, dar forma a la evolución del genoma del cáncer».
Dr. Sarah Aitken, de la Universidad de Cambridge, dijo: «Al final, prevalecerán las células cancerosas que llevan el patrón de mutaciones más favorable. Pueden crecer más rápido, escapar del sistema inmunitario y posiblemente sobrevivir mejor a las terapias».
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El seguimiento de los puntos críticos de ARN revela un objetivo en las células tumorales cancerosas Más información: La segregación generalizada de lesiones da forma a la evolución del genoma del cáncer, DOI: 10.1038/s41586-020-2435-1, www. nature.com/articles/s41586-020-2435-1 Información de la revista: Nature
Proporcionado por la Universidad de Edimburgo Cita: El estudio del cáncer muestra cómo las sustancias químicas causan mutaciones (24 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-cancer-chemicals-complex-cell-mutations.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.