Un equipo internacional liderado por el investigador Oportunius Jose Tubío, del Centro de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), ha descubierto un mecanismo por el cual ciertos fragmentos móviles de ADN humano pueden causar importantes reordenamientos cromosómicos en células tumorales.
El estudio del CIMUS confirma que estos elementos móviles son factores relevantes que pueden generar mutaciones y contribuir al origen y la progresión del cáncer humano, abriendo nuevas vías de investigación para futuros tratamientos contra los tumores. El estudio se publica en Science, una de las dos revistas científicas más prestigiosas del mundo.
El trabajo, en el que han colaborado diferentes instituciones nacionales, como el Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG), e internacionales como la Universidad de la Costa Azul (Francia), el Instituto Francis Crick (Reino Unido) y el MD Anderson Cancer Center (Estados Unidos), se centra en los elementos denominados LINE-1 (L1), secuencias móviles que constituyen aproximadamente el 17 % del genoma humano. Aunque la mayoría son inactivas, algunas copias conservan la capacidad de saltar de un lugar a otro en el genoma, de modo que se copian e insertan en nuevas ubicaciones mediante un proceso denominado retrotransposición.
«Genes saltarines», responsables de una nueva arquitectura del cáncer
En ciertos tipos de cáncer humano, esta actividad puede alterar profundamente la arquitectura del genoma de un tumor, produciendo variantes estructurales.
«Estas variantes genéticas incluyen pérdidas (deleciones) de material genético, duplicaciones (ganancias), inversiones (cambios de orientación) y translocaciones, es decir, intercambio de material genético entre dos cromosomas», explica José Tubío, autor principal del artículo. Aproximadamente uno de cada 40-60 saltos L1 puede dar lugar a una variante estructural en el genoma de un tumor.
La genómica al servicio de la ciencia
Utilizando tecnologías avanzadas de secuenciación genómica, el equipo analizó diez tumores humanos con alta actividad de L1 e identificó más de 6400 saltos de estos elementos durante el desarrollo tumoral. «De estos, 152 generaron variantes estructurales en el genoma de las células cancerosas, una cifra nunca antes observada», afirma Sonia Zumalave, primera autora del trabajo.
Uno de los hallazgos más relevantes es que el equipo de investigación identificó un mecanismo molecular en el que el salto simultáneo, aunque independiente, de dos elementos L1 presentes en dos cromosomas diferentes genera intercambios recíprocos entre ambos, dando lugar a un tipo de reordenamiento estructural denominado translocación recíproca.
«Es como si dos páginas de un libro se rasgaran simultáneamente y se intercambiaran fragmentos, y el elemento L1 actúa como pegamento entre ambas páginas», explica Bernardo Rodríguez-Martín, colaborador del estudio e investigador del CRG. Este tipo de reordenamiento, que suele ser muy relevante en la aparición y el desarrollo de algunos tumores humanos, había pasado desapercibido en estudios previos.
Etapas tempranas
Los resultados muestran que aproximadamente el 65% de estos eventos ocurren en etapas tempranas de la evolución del tumor, lo que sugiere que la actividad de L1 puede actuar como un impulsor temprano de la inestabilidad cromosómica que caracteriza a muchos tumores humanos.
Este trabajo ha contado con el apoyo de la Asociación Española Contra el Cáncer, la Fundación ”la Caixa”, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Xunta de Galicia.
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