Mutaciones silenciosas pueden predecir desarrollo del cáncer

Por primera vez, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv han podido predecir tanto el tipo de cáncer como la probabilidad de supervivencia de los pacientes basándose en mutaciones silenciosas en los genomas del cáncer.

Una investigación innovadora de la Universidad de Tel Aviv (TAU) puede predecir tanto el tipo de cáncer de un paciente como su probabilidad de supervivencia basándose en mutaciones silenciosas en los genomas del cáncer, una prueba de concepto que probablemente salvará vidas en el futuro, informó The Jerusalem Post.

Las mutaciones silenciosas se definen como aquellas que no cambian la secuencia de aminoácidos en las proteínas. Según TAU, en los últimos años se ha demostrado que las mutaciones silenciosas, tanto dentro como fuera de la región de codificación genética de la célula, pueden afectar la expresión génica y pueden estar relacionadas con el desarrollo y la propagación de las células cancerosas.

Sin embargo, nunca antes se había investigado con herramientas cuantitativas la cuestión de si las mutaciones silenciosas pueden ayudar a identificar los tipos de cáncer o predecir las posibilidades de supervivencia de los pacientes.

En el nuevo estudio, que analizó alrededor de tres millones de mutaciones de genomas de cáncer de 9,915 pacientes, los investigadores intentaron identificar el tipo de cáncer y predecir la probabilidad de supervivencia 10 años después del diagnóstico inicial, basándose únicamente en mutaciones silenciosas. Descubrieron que el poder predictivo de las mutaciones silenciosas es a menudo similar al de las mutaciones “ordinarias” no silenciosas. Además, descubrieron que al combinar información de mutaciones silenciosas y no silenciosas, la clasificación podría mejorarse para el 68% de los tipos de cáncer, y se podrían obtener las mejores estimaciones de supervivencia hasta nueve años después del diagnóstico. En algunos tipos de cáncer, la clasificación mejoró hasta en un 17%, mientras que el pronóstico mejoró hasta en un 5%.

Para probar su hipótesis y cuantificar el efecto de las mutaciones silenciosas, los investigadores utilizaron información genética pública sobre los genomas del cáncer del Instituto Nacional de Salud en Bethesda, Maryland. Trabajando con técnicas de aprendizaje automático con estos datos, los investigadores obtuvieron predicciones del tipo de cáncer y pronósticos para la supervivencia de los pacientes, basados ​​únicamente en mutaciones silenciosas.

Luego compararon sus resultados con datos reales de la base de datos.

Los resultados del estudio, dirigido por Ingeniería Biomédica de TAU y el Instituto Zimin de Soluciones de Ingeniería para Avanzar en Mejores Vidas, se publicaron en NPJ Genomic Medicine. Las implicaciones del estudio se utilizarán en diversas áreas de la investigación oncológica.

Prof. Tamir Tuller. (credito de la foto: Rafael Ben Menashe)

El profesor Tamir Tuller, quien dirigió el estudio, señaló que el material genético de la célula contiene dos tipos de información: primero, la secuencia de aminoácidos que se producirán, y segundo, cuándo y cuánto producir de cada proteína, es decir, la regulación del proceso de producción.

“Incluso si no cambian la estructura de la proteína, las mutaciones silenciosas pueden influir en el proceso de producción de proteínas (expresión génica), que es igualmente importante”, dijo Tuller.

“Si una célula produce cantidades mucho más pequeñas de una determinada proteína, es casi como si la proteína se hubiera eliminado por completo. Otro aspecto importante, que también puede verse afectado por mutaciones silenciosas, es el plegamiento 3D de la proteína, que afecta sus funciones: las proteínas son moléculas largas que generalmente constan de muchos cientos de aminoácidos, y su proceso de plegamiento comienza cuando se producen en el ribosoma. El plegamiento puede verse afectado por la velocidad a la que se produce la proteína, que a su vez puede verse afectada por mutaciones silenciosas. En algunos casos, las mutaciones silenciosas pueden afectar a un proceso llamado empalme, en el que se cortan y reorganizan partes del material genético para crear la secuencia final en la proteína. En resumen, parece que las mutaciones silenciosas en realidad pueden hacer mucho ruido y en este estudio, pudimos cuantificar su impacto por primera vez”.

“Nuestro genoma, como el de todos los demás seres vivos, contiene mutaciones que pueden cambiar la secuencia de aminoácidos en las proteínas codificadas”, continuó Tuller. “Dado que estas proteínas son responsables de los diversos mecanismos celulares, tales mutaciones están involucradas en convertir células sanas en células cancerosas. Otras mutaciones, que no afectan a los aminoácidos, se han llamado ‘silenciosas‘ y se han ignorado durante muchos años. En nuestro estudio, se analizaron alrededor de 10,000 genomas de cáncer de cada tipo, demostrando por primera vez que las mutaciones silenciosas tienen valor diagnóstico, para identificar el tipo de cáncer, así como valor pronóstico, para predecir cuánto tiempo es probable que sobreviva el paciente”.

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