Descobreixen tretze patrons que diferencien els humans en termes de riscos de mutació de l’ADN

ACN

Un grup d’investigadors de l’IRB Barcelona ha descobert tretze patrons genòmics que diferencien els humans en termes de riscos de mutació de l’ADN. L’estudi, segons subratllen els seus responsables, aporta informació “crucial” sobre l’evolució del càncer, identifica els gens més afectats pels canvis en el risc de mutació i aporta nous coneixements sobre la relació dinàmica entre la proliferació cel·lular, les mutacions i les alteracions epigenètiques.

Segons l’IRB Barcelona la descoberta proporciona un full de ruta per “anticipar la trajectòria de l’evolució del càncer”. Així, els responsables de la investigació recorden que les mutacions, que tenen lloc de manera incessant a cada cèl·lula, són un factor clau que contribueix al càncer, a l’envelliment i a la degeneració neuronal.

L’exposició a substàncies químiques mutagèniques o errors en els processos cel·lulars que tenen lloc durant la replicació de l’ADN contribueixen a les esmentades mutacions, però la distribució exacta i els patrons dels cromosomes humans han estat desconegudes fins ara.

Fran Supek, investigador ICREA i cap del Laboratori de Ciència de Dades del Genoma a l’IRB Barcelona, i Marina Salvadores, estudiant de doctorat del mateix grup, han indagat en el camp de les mutacions de l’ADN i han revelat els tretze patrons inesperats que diferencien els individus en termes de riscos de mutació.

En treballs anteriors del mateix laboratori es va identificar un mecanisme de reparació de l’ADN que dirigeix l’atenció a parts essencials dels cromosomes humans i redueix els riscos de mutació. A partir d’aquesta base, l’estudi va tenir com a objectiu desentranyar si els individus presenten diversos riscos de mutació i, si és així, quins mecanismes impulsen aquestes diferències.

“Aquesta recerca no només amplia la nostra comprensió sobre els factors que influeixen en la distribució de la taxa de mutació, sinó que, a més, té importants implicacions per la comprensió de l’evolució del càncer, les estratègies terapèutiques i els avenços en la medicina regenerativa”, explica Supek.

Per abordar aquestes qüestions, els investigadors van fer una anàlisi exhaustiva de les seqüències del genoma de més de 4.000 tumors procedents de diversos òrgans. A diferència d’estudis anteriors, que se centraven en els riscos de mutació específics dels teixits, aquesta investigació es va centrar de manera específica en les diferències entre individus pel que fa a la susceptibilitat a les mutacions.

Mitjançant un enfocament de ‘big data’ genòmica, l’equip va utilitzar algoritmes d’aprenentatge automàtic per identificar patrons recurrents en els segments cromosòmics.

Es van descobrir tretze patrons diferents, deu dels quals corresponen a diferents tipus de teixits. Els tres patrons restants, inesperadament, es van observar en gairebé tots els teixits humans, la qual cosa revela que la densitat de mutacions en gens específics varia significativament entre individus.

Segons s’apunta des d’IRB Barcelona, les implicacions d’aquest estudi s’estenen més enllà de la recerca fonamental. En identificar quins gens causants de càncer estan més afectats pels canvis en el risc de mutació entre individus, els investigadors “han proporcionat un full de ruta per anticipar la trajectòria de l’evolució del càncer”.

Aquest coneixement resulta “especialment rellevant” per predir les respostes a les teràpies per al càncer, ja que pot ajudar a preveure el desenvolupament de mutacions de resistència als medicaments, afegeix la mateixa font. L’estudi ha estat publicat Nature Cancer.