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El Big Data es decisivo para realizar un nuevo catálogo de genes impulsores de cáncer

Posted by on Oct 23, 2015 | 0 comments

El Big Data es decisivo para realizar un nuevo catálogo de genes impulsores de cáncer

Para avanzar en nuestra comprensión del cáncer y desarrollar mejores tratamientos, los científicos están extrayendo la riqueza de datos genéticos disponibles actualmente para identificar – a partir de los genes que caracterizan un cáncer – el subgrupo que impulsa la progresión tumoral. Ahora, un nuevo estudio muestra cómo un grupo ha identificado más de 100 nuevos de estos impulsores cancerosos.

El estudio, dirigido por el Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) in La Jolla, CA, se publica en la revista PLOS Computational Biology.

Cada tipo de cáncer se asocia con un número de mutaciones de genes, de los cuales sólo un subconjunto es realmente responsable de conducir el tumor.

Un campo creciente de la investigación del cáncer está ahora involucrado en tamizar a través de la riqueza de los datos producidos por los estudios de secuenciación de tumores a gran escala para separar las mutaciones “pasajeras” de las mutaciones “controladoras”, en un esfuerzo por aumentar nuestra comprensión del cáncer y mejorar los tratamientos para la enfermedad.

Dentro de este campo, hay un área que no se entiende bien y es el papel de las mutaciones del gen en el proceso llamado “interacción proteína-proteína” (PPI) como impulsoras del cáncer.

Las proteínas son moléculas importantes que llevan a cabo varios procesos dentro y entre las células, sobre todo en su vinculación con otras proteínas. Las forma en que las proteínas interactúan – sus interfaces PPI – se consideran una función vital, y todo lo que les lleva a un mal funcionamiento – tales como mutaciones genéticas – puede conducir a enfermedades como el cáncer.

Para el nuevo estudio, el equipo utilizó las bases de datos de la mutación y estructura de las proteínas del cáncer para identificar mutaciones en los tumores de pacientes que alteren las interfaces normales PPI.

El autor principal, Eduard Porta-Pardo, un becario postdoctoral en la SBP, dice que su estudio es el primero en usar características de proteínas tridimensionales, como los PPI, para identificar los genes impulsores a través de grandes bases de datos de cáncer. Él resume los resultados:

“Hemos encontrado 71 interfaces en las proteínas no reconocidas previamente como impulsoras del cáncer, lo que representa posibles marcadores predictivos de un nuevo cáncer y/u objetivos farmacológicos. Nuestro análisis también identificó varias interfaces de impulsores en genes de cáncer conocidos, tales como TP53, HRAS, PI3KCA y EGFR, lo que demuestra que nuestro método puede encontrar los genes impulsores del cáncer relevantes y que las alteraciones en las interfaces de las proteínas son un mecanismo patogénico común del cáncer”.

Las alteraciones de las interfaces PPI enriquecidas en mutaciones cancerosas

Para triturar los datos, los investigadores utilizaron una versión extendida de e-Conductor, un algoritmo desarrollado en la SBP para identificar regiones de proteínas que impulsan el cáncer.

El equipo reunió datos tumorales de casi 6.000 pacientes en el Atlas del Genoma del Cáncer y más de 18.000 estructuras de proteínas en tres dimensiones del Protein Data Bank.

Los autores dicen que el estudio muestra que “teniendo en cuenta las proteínas como fábricas multifuncionales en lugar de cajas negras monolíticas,” es posible identificar nuevos genes impulsores del cáncer y proponer explicaciones moleculares de por qué los pacientes con los mismos genes impulsores pueden tener diferentes resultados o responder de manera diferente al tratamiento.

El autor principal, el Dr. Adam Godzik, director del Programa de Biología Estructural y Bioinformática en la SBP, explica cómo se usan e-Driver para procesar el enorme conjunto de datos:

“El algoritmo analiza si las alteraciones estructurales de las interfaces de PPI se enriquecen en las mutaciones del cáncer, por lo que pueden identificar los genes impulsores candidatos”.

Concluye con otro hallazgo clave:

“Curiosamente, hemos identificado algunos impulsores de cáncer potenciales que están involucrados en el sistema inmunológico. Con el creciente reconocimiento de la importancia del sistema inmune en la progresión del cáncer, los genes de la inmunidad que hemos identificado en este estudio proporcionan una nueva perspectiva respecto a cuáles de las interacciones pueden estar más afectadas”.

Dado su tamaño, los elefantes deberían ser altamente susceptibles al cáncer, pero rara vez desarrollan la enfermedad. Medical News Today informó recientemente sobre un estudio dirigido por la Facultad de Medicina de la Universidad de Utah que ofrece algunas nuevas pistas sobre los mecanismos detrás de la resistencia a los elefantes al cáncer. En un artículo publicado en la revista JAMA, los investigadores sugieren que la información también puede arrojar luz sobre la resistencia al cáncer en los seres humanos.

 

Fuente: www.medicalnewstoday.com

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