La piel protegida de la luz solar aún presenta mutaciones vinculadas a los rayos ultravioleta

ARRIBA: ISTOCK.COM,ALEXANDERFORD

Un estudio genómico de las células de la piel muestra que existe una amplia gama en el número normal de mutaciones somáticas que surgen de la exposición a la luz ultravioleta y que estas mutaciones son independientes de la edad. El trabajo, que se publicó hoy (14 de enero) en PLOS Genetics, también confirma que la piel más oscura está más protegida de las mutaciones relacionadas con los rayos UV, algo que los científicos han sospechado durante mucho tiempo.

Los investigadores tienen la idea de que el pigmento te protege del daño en el ADN que causa la luz solar, y eso es algo que muestran muy bien, dice Ruben van Boxtel, biólogo del cáncer en el Centro Princesa Máxima de Oncología Pediátrica en el Países Bajos que no participaron en el trabajo. Los esfuerzos de secuenciación anteriores se han realizado principalmente en caucásicos, agrega, pero estos autores incluyen muestras de personas con piel más oscura.

Cuando Natalie Saini se unió al laboratorio Dmitry Gordenins en el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental (NIEHS) en Carolina del Norte en 2014, se secuenciaron toneladas de genomas de cáncer de grupos de todo el mundo. Sin embargo, aún no estaba claro el significado de muchas de las mutaciones que los investigadores estaban viendo. Para decir que los genomas del cáncer tienen más mutaciones o menos mutaciones o incluso algo [diferente] de lo normal, había que saber qué era lo normal, dice Saini, que ahora dirige su propio laboratorio en la Universidad Médica de Carolina del Sur.

Gordenin, Saini y sus colegas comenzaron secuenciando fibroblastos de biopsias de piel tomadas de la cadera y el antebrazo de dos personas. En un estudio de 2016, informaron una variedad de mutaciones somáticas y pudieron ver una firma de mutación relacionada con los rayos UV en los antebrazos que era mucho mayor que en las caderas, lo que indica que la exposición al sol marcó una diferencia en la tasa de mutación.

Luego la pregunta era que eran solo dos personas, y ambos eran caucásicos y hombres, entonces, ¿cómo es el resto del mundo? Saini le dice a The Scientist.Para el estudio actual, los investigadores aislaron 34 fibroblastos y cinco melanocitos de biopsias tomadas de la piel sana y no cancerosa de las caderas de 21 voluntarios, con edades comprendidas entre los 25 y los 79 años. años, y clones expandidos de esas células en cultivo. Según Saini, obtener biopsias de piel de personas sin cáncer fue clave para el objetivo del grupo de comprender las tasas de mutación en el tejido normal. Estudios anteriores han utilizado células aisladas de personas que acuden a terapia contra el cáncer, explica Saini. Cuando toman biopsias de los tumores, también intentan tomar tejido normal, pero no se trata de un individuo sano.

Los investigadores aislaron y secuenciaron el ADN genómico de cada uno de estos linajes celulares. Como sabían que es más probable que la luz ultravioleta cause mutaciones en patrones de secuencia específicos en el genoma, el equipo buscó esas firmas mutacionales y evaluó cuánto se enriquecieron en comparación con todas las demás mutaciones. Determinaron que las mutaciones inducidas por UV prevalecían en todas las células que observaron, con un rango de 400 a más de 14 000 sustituciones de bases. La incidencia de mutaciones relacionadas con los rayos ultravioleta no aumentó con la edad de los donantes ni con el sexo.

Las células de la piel de los individuos negros tenían una carga mutacional media mucho más baja, alrededor de 700 sustituciones de bases, que la media de 1800 bases. sustituciones observadas en células de donantes blancos. Las mutaciones no relacionadas con el daño de la luz ultravioleta no difirieron entre las células de los dos grupos, lo que apunta al papel protector que la melanina en la piel brinda contra la exposición al sol.

Si observa la cantidad de mutaciones que detectan , están usando estrategias bastante estrictas, así que. . . los números aquí están probablemente en el extremo inferior de lo que realmente tienen [las células], dice Maria Eriksson, quien estudia los mecanismos genéticos del envejecimiento en el Instituto Karolinska en Suecia y no participó en el trabajo. La pregunta abierta es, ¿importa si tienes todas estas mutaciones?

En este sentido, otra pregunta importante es, ¿cuándo una célula normal deja de ser una célula normal? van Boxtel le dice a The Scientist. Las células normales en realidad no son tan normales como pensamos que son, agrega. Algunas de estas mutaciones están realmente por las nubes. ¿Existe un límite en el número de mutaciones que una célula normal puede tener o eventualmente se convierte en otra cosa?

Para la piel, creo que proporcionamos una línea de base bastante buena de lo que es normal en términos de tasas de mutación somática , dice Gordenin. Los niveles de referencia de los cambios en el genoma en la piel definidos por nuestro estudio pueden ayudar a los investigadores a desarrollar procedimientos de prueba para detectar niveles altos y propensos a enfermedades en individuos por lo demás sanos.

N. Saini et al., La exposición a los rayos UV, el daño endógeno del ADN y los errores de replicación del ADN dan forma a los espectros de los cambios del genoma en la piel humana, PLOS Genet, doi:10.1371/journal.pgen.1009302, 2021.