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Una gran colaboración científica internacional produce el mayor mapa genómico hasta la fecha, y ofrece claves para su detección temprana.
El conocido abreviadamente como Proyecto Pan-Cáncer (Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Project, PCAWG) comenzó coordinando a 16 grupos de trabajo que estudiaban múltiples aspectos del desarrollo, la causalidad, la progresión y la clasificación del cáncer, pero ha acabado involucrando en estrecha colaboración a más de 1.300 científicos y médicos de 37 países. Ha analizado más de 2.600 genomas de 38 tipos de tumores diferentes, el «mapa» genómico del cáncer más exhaustivo y detallado hasta la fecha.
Un tesoro de 800 terabytes de información de incalculable valor biomédico, cuyos detalles se desarrollan en 23 artículos publicados en distintas revistas, principalmente del grupo Nature. Su trascendencia es gigantesca: el mapa genómico del cáncer servirá para el estudio detallado de los mecanismos moleculares de diferentes tipos de tumores; para la determinación precisa del tipo de tumor o mutación que presenta cada paciente, y por tanto de la vía terapéutica más eficiente en cada persona; e incluso para la detección prematura de un proceso cancerígeno, años antes de que llegue a manifestarse.
Los espectaculares avances en la tecnología de lectura del ADN han provocado un continuo abaratamiento de los costos de secuenciación, generando una colosal acumulación de datos genómicos en un número creciente de pacientes en todo el mundo. Un «Big Data» de gran valor, pero cuya información había que descifrar: esto es lo que ha hecho el Proyecto Pan-Cáncer.
Los estudios genómicos anteriores sobre el cáncer solo se habían centrado en los exones, que es el 1% del genoma que finalmente se expresa en proteínas. El Proyecto Pan-Cáncer ha explorado con detalle el (hasta ahora) llamado «ADN basura», las regiones que no se traducen en proteínas, pero que ahora se sabe que contienen las regiones clave que controlan la activación y desactivación de genes.
Para comprender la diferencia entre los anteriores mapas genómicos del cáncer y el que ahora ha sido elaborado, los investigadores usan una analogía. El mapa de los exones (1%) es como dibujar las costas de un continente desconocido; el mapa genómico actual es tener un dibujo detallado del nuevo continente: sus montañas, selvas, desiertos y ríos.
O puede compararse entre tener la descripción interna de una máquina, y averiguar la comprensión interna de sus engranajes y funcionamiento. Su manual de instrucciones. No es una mayor acumulación cuantitativa de datos, es un auténtico salto cualitativo.
Esta investigación ha puesto a disposición un recurso integral para la investigación de la genómica del cáncer, que incluye datos de secuenciación genómica sin procesar, software para el análisis del genoma del cáncer y múltiples sitios web interactivos que exploran varios aspectos de los datos del Proyecto Pan-Cáncer.
La llave de enormes avances biomédicos.
Lo primero que permite este mapa genómico es una comprensión mucho más profunda de los mecanismos moleculares y fisiológicos implicados en cada tipo de cáncer, que pueden ser muy diferentes entre sí.
El mapa es la base que va a permitir catalogar de forma precisa las vías biológicas involucradas en el cáncer y tener una imagen más completa de sus acciones en el genoma. En casi todos los tipos de tumores estudiados, se ha encontrado la «mutación causal», así como los cambios en el ADN que la han originado: desde cambios puntuales de bases, la reorganización de cromosomas completos, a la acción de los llamados retrotransposones o ‘genes saltarín’, que son capaces de movilizarse en el genoma tumoral, desplazándose de un sitio a otro y provocando grandes alteraciones del genoma.
Además, la presente investigación ha permitido un conocimiento mucho mayor del (mal llamado) «ADN basura», que contiene múltiples regiones novedosas del genoma que controlan cómo los genes se activan y desactivan. En concreto, además de identificar la mutación ‘responsable’ de que se desencadenara el proceso de malignización, se ha hallado una media de casi cinco ‘promotores’ tumorales en cada cáncer estudiado.
Estas regiones reguladoras del cáncer son extremadamente importantes, y pueden servir de dianas terapéuticas para futuros tratamientos: fármacos que bloqueen esas regiones o terapias génicas que las inactiven, por ejemplo. Lo mismo con las mutaciones causales.
Pero hay más. El mapa genómico del cáncer va a permitir un tratamiento más individualizado para cada paciente, y por tanto mucho más eficaz. Hasta ahora, un misterio recurrente en oncología era: por qué dos pacientes con lo que parece ser el mismo cáncer pueden tener resultados muy diferentes al mismo tratamiento farmacológico. Este estudio da la llave para desentrañar el enigma.
«El genoma del cáncer de cada paciente es único, pero hay un conjunto finito de patrones recurrentes, por lo que con estudios lo suficientemente grandes podemos identificar todos estos patrones para optimizar el diagnóstico y el tratamiento», explica Peter Campbell, miembro del comité directivo del Proyecto y Jefe de Cáncer, Envejecimiento y Mutación Somática en el Instituto Wellcome Sanger, en Reino Unido.
El mapa genómico del cáncer va a permitir la determinación diagnóstica precisa e inequívoca del tipo de tumor que tiene un paciente: bastará con leer el ADN de sus células tumorales. «Permitiendo desarrollar nuevas herramientas para detectar el cáncer antes, desarrollar terapias más específicas y tratar a los pacientes con más éxito», señala Lincoln Stein, otro miembro del comité directivo del Proyecto y Jefe de Oncología Adaptativa en el Instituto de Ontario para la Investigación del Cáncer (OICR).
Pero seguramente el desarrollo más sorprendente del nuevo mapa genómico es que va a permitir detectar un cáncer años antes de que asome la nariz, mucho antes de que desarrolle un proceso tumoral. Permitiendo prevenirlo, frenarlo, o incluso reparar el ADN para que nunca aparezca.
Muchos de los tumores estudiados muestran que los primeros eventos clave para el cáncer ocurren décadas antes del diagnóstico, a veces incluso en la niñez. «Esto supone que la ventana para la intervención temprana es mucho más amplia de lo que esperábamos», explica a SINC Peter Campbell, investigador en el Wellcome Sanger Institute de Reino Unido y autor de uno de los nuevos estudios.
El nuevo mapa genómico del cáncer es un enorme hito científico, y va a sentar las bases para grandes avances en oncología. Supone un brillante rayo de esperanza para millones de pacientes de cáncer en el mundo entero, y para el conjunto de la humanidad.