Studiul corelează genetica moștenită cu riscul și evoluția cancerului
Cercetătorii au descoperit primele dovezi directe ale rolului semnificativ pe care îl joacă structura noastră genetică în influențarea riscului de cancer, prin interacțiunea genelor moștenite cu mutațiile genetice dobândite pentru a modela evoluția tumorilor.
Aceste descoperiri ar putea explica de ce unii oameni sunt mai susceptibili la cancer decât alții în aceleași condiții de mediu și sugerează că strategiile viitoare de prevenire și screening pentru cancer ar trebui să țină cont mai atent de genetica moștenită și de diversitatea populației.
Studiul, publicat recent în revistă Nature și desfășurat pe șoareci, sugerează că răspunsurile la tratamentele pentru cancer care provoacă daune ADN-ului ar putea varia în funcție de genetica de fond a pacientului, întărind necesitatea unei abordări mai personalizate în tratamente.
Tumorile apar atunci când ADN-ul nostru acumulează erori sau mutații, determinând celulele să crească mai repede și să ignore semnalele care le-ar instrui în mod normal să moară înainte de a putea cauza daune. Expunerile de mediu – cum ar fi fumatul sau expunerea la soare – influențează cât de multe daune ADN suferim, iar alterările genetice moștenite pot schimba numărul de mutații acumulate.
Cu toate acestea, nu toți cei expuși la aceleași factori de risc de mediu dezvoltă cancer. Majoritatea fumătorilor nu fac cancer pulmonar, iar unii nefumători dezvoltă această boală. Motivul este aproape cu siguranță legat de structura noastră genetică moștenită, dar găsirea de dovezi directe a fost o provocare în studiile de cohortă pe pacienți.
Studiul este rodul unor ani de colaborare internațională, între Universitatea din Cambridge, Universitatea din Edinburgh și alte instituții din Europa și SUA, fiind co-conducător de către Duncan Odom, Sarah Aitken și Martin Taylor.
În experimente efectuate în mare parte la Institutul de Cercetare a Cancerului din Cambridge, cercetătorii au dezvoltat o abordare experimentală care le-a permis să controleze factorii de mediu și să demonstreze că genetica de fond poate modifica modul în care apar și evoluează tumorile.
Între timp, echipa a creat patru tulpini de șoareci cu susceptibilitate variată la cancerul de ficat, acoperind un nivel de diversitate genetică comparabil cu cel observat în populațiile umane. Aceștia au expus șoarecii la o dozare unică de carcinogenul pentru ficat, diethylnitrosamine (DEN), cunoscut că provoacă daune ADN-ului în celulele hepatice, ducând la mutații ce pot iniția creșterea tumorilor.
Fiindcă fiecare șoarece a primit aceeași dozare la aceeași vârstă – 15 zile – în condiții controlate, cercetătorii au reușit să elimine variația de mediu care complică studiile pe oameni.
Apoi, au secvențiat genomurile a aproape 600 de tumori și au analizat activitatea genică dezvoltată, comparând-o cu șoarecii netratați pentru a observa formarea spontană a tumorilor între tulpini. Folosind aceste date, au putut reconstrui evoluția fiecărei tumori din mutația sa originală ce cauzează cancer.
În toate tulpinile de șoareci, cancerele au dobândit aproape întotdeauna o mutație ce determină cancerul, activând același sistem de semnalizare care promovează cancerul, numit calea MAPK. Aceasta este o cascadă multi-etapică de semnale moleculare care controlează procese importante ale vieții, inclusiv creșterea celulară și diferențierea celulară, jucând un rol esențial în numeroase tipuri de cancer.
Cu toate acestea, în funcție de genetica moștenită a șoarecelui, mutația specifică dobândită a modificat activitatea altor căi de semnalizare asociate cancerului, provocând, de asemenea, o tendință remarcabilă pentru duplicarea întregului genom, un eveniment în care întregul set de cromozomi este dublat.
Senior author Duncan Odom a declarat: „Cancerul nu apare complet din întâmplare. Deși tumorile ajung adesea la același rezultat biologic, calea către acel rezultat este determinată de genetica individuală.”
Odom a adăugat: „Am reușit să demonstrăm pentru prima dată amploarea în care genetica de fond influențează atât procesele de mutație, cât și căile care duc la dezvoltarea tumorilor.”
Cercetătorii afirmă că aceste descoperiri au implicații pentru screeningul cancerului și medicina de precizie. Aitken a subliniat: „Dacă genetica de fond influențează atât riscul de cancer, cât și traiectoria evolutivă a tumorilor, strategiile viitoare de prevenire și screening pentru cancer vor trebui să țină cont de genetica moștenită și de diversitatea populației.”
Aitken a adăugat că modul în care oamenii răspund la medicamentele pentru cancer este probabil să varieze în funcție de genetica moștenită, de aceea este posibil să fie necesară adaptarea diagnosticelor și tratamentelor în consecință.
Acest studiu oferă o indicație fascinantă că genele moștenite ar putea avea o influență semnificativă asupra modului în care se dezvoltă cancerul după daunele ADN-ului. Este nevoie de mai multe cercetări pentru a înțelege ce înseamnă acest lucru pentru oameni, dar aceste descoperiri ar putea schimba perspectiva asupra modului în care începe cancerul și ar putea conduce la metode mai eficiente și precise de combatere a acestei boli.
