Investigadores desarrollan una plataforma para identificar mutaciones del cáncer que pueden responder a terapias farmacológicas
Crédito: CC0 Public Domain
Un equipo de investigadores dirigido por la Clínica Cleveland ha desarrollado una plataforma de medicina genómica personalizada que ayudará a acelerar la investigación de la medicina genómica y el genoma -descubrimiento informado de fármacos, según los resultados de un nuevo estudio publicado recientemente en Genome Biology.
Conocida como My Personal Mutanome (MPM), la plataforma cuenta con una base de datos interactiva que brinda información sobre el papel de las mutaciones asociadas a la enfermedad en el cáncer y prioriza las mutaciones que pueden responder a las terapias con medicamentos.
» Aunque los avances en la tecnología de secuenciación han brindado una gran cantidad de datos genómicos del cáncer, faltaban las capacidades para cerrar la brecha traslacional entre los estudios genómicos a gran escala y la toma de decisiones clínicas», dijo Feixiong Cheng, Ph.D., personal asistente en Genómica de la Clínica Cleveland. Instituto de Medicina y autor principal del estudio. «MPM es una poderosa herramienta que ayudará en la identificación de nuevas mutaciones/genes funcionales, dianas de fármacos y biomarcadores para el cáncer, acelerando así el progreso hacia la medicina de precisión del cáncer».
Usando datos clínicos, los investigadores integraron cerca de 500 000 mutaciones de más de 10 800 exomas tumorales (la parte del genoma que codifica la proteína) en 33 tipos de cáncer para desarrollar la base de datos integral de mutaciones del cáncer. Luego, mapearon sistemáticamente las mutaciones en más de 94 500 interacciones proteína-proteína (PPI) y más de 311 000 sitios de proteínas funcionales (donde las proteínas se unen físicamente entre sí) e incorporaron datos de supervivencia del paciente y respuesta al fármaco.
La plataforma analiza las relaciones entre mutaciones genéticas, proteínas, PPI, sitios funcionales de proteínas y medicamentos para ayudar a los usuarios a buscar fácilmente mutaciones clínicamente procesables. La base de datos MPM cuenta con tres herramientas de visualización interactiva que brindan vistas bidimensionales y tridimensionales de las mutaciones asociadas a enfermedades y su supervivencia asociada y las respuestas a los medicamentos.
Los resultados de otro estudio publicado en Nature Genetics, una colaboración entre Cleveland Clinic y varias otras instituciones motivaron al equipo a desarrollar la plataforma.
Estudios anteriores han relacionado la patogénesis y la progresión de la enfermedad con mutaciones/variaciones que interrumpen el interactoma humano, la compleja red de proteínas e IBP que influyen en las células función. Las mutaciones pueden interrumpir la red al cambiar la función normal de una proteína (efecto nodético) o al alterar los PPI (efecto edgetic).
En particular, en el estudio de Nature Genetics, dirigido por Brigham & Women’s Hospital y Harvard Medical School, los investigadores encontraron que las mutaciones asociadas a la enfermedad estaban muy enriquecidas donde ocurrían los IBP. También demostraron que las mutaciones que alteran los PPI se correlacionan significativamente con la sensibilidad o la resistencia a los medicamentos, así como con una baja tasa de supervivencia en pacientes con cáncer.
En conjunto, el MPM permite una mejor comprensión de las mutaciones a nivel de la red del interactoma humano, lo que puede conducir a nuevos conocimientos sobre la genómica y los tratamientos del cáncer y, en última instancia, ayudar a alcanzar el objetivo de la atención personalizada para el cáncer. El equipo actualizará el MPM anualmente para proporcionar a los investigadores y médicos los datos más completos disponibles.
«Nuestro estudio de Nature Genetics también demuestra los efectos de las mutaciones/variaciones en otras enfermedades», agregó el Dr. Cheng. «Como siguiente paso, estamos desarrollando nuevos algoritmos de inteligencia artificial para traducir estos hallazgos de la medicina genómica en la identificación de objetivos farmacológicos informados por el genoma humano y el descubrimiento de fármacos de medicina de precisión para otras enfermedades complejas, incluidas las enfermedades cardíacas y la enfermedad de Alzheimer».
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Un estudio muestra que las pacientes con cáncer de endometrio de Kentucky tienen tasas más altas de mutación DACH1 vinculando el genotipo con el fenotipo, Genome Biology (2021). DOI: 10.1186/s13059-021-02269-3
Cheng, F., Zhao, J., Wang, Y. et al. Caracterización integral de las interacciones proteína-proteína perturbadas por mutaciones de enfermedades. Nat Genet (2021). doi.org/10.1038/s41588-020-00774-y , www.nature.com/articles/s41588-020-00774-y Información de la revista: Nature Genetics , Genome Biology