Les Mutacions

Avui us vull parlar de mutacions genètiques. Quan pensem en mutacions, sovint pensem en malalties hereditàries, en pollastres amb quatre cuixes, o en plantacions de blat de moro modificat genèticament. Ara bé, del que parlarem avui, són unes altres mutacions, les mutacions que ens cal estudiar per avançar en la recerca del Càncer.

Les mutacions genètiques són canvis permanents en l’ADN de les cèl·lules, i segons els tipus de canvis es poden classificar de diferents maneres. Ens podem fixar en si són hereditàries o no, les primeres es produeixen en les cèl·lules de la línia germinal ( reproductores) i per tant es transmeten als descendents. Les segones es produeixen en les cèl·lules somàtiques, les que conformen els teixits i òrgans d’un esser viu, aquestes mutacions són molt freqüents, però com veurem, la majoria no tenen cap efecte. Avui em centraré en les mutacions produïdes en aquestes cèl·lules.

Com us vaig explicar en el post sobre Genòmica del Càncer,  un tumor s’origina quan una cèl·lula sana del nostre cos es descontrola i comença a créixer sense parar, ocupant l’espai de les cèl·lules veïnes i, en alguns casos, fins i tot escampant-se cap a altres òrgans.

Ara bé, quina és la raó per la que una cèl·lula sana comença a comportar-se d’aquesta manera? Doncs perquè ha patit canvis en el seu ADN que ho determinen, és a dir, ha patit unes mutacions que fan que la cèl·lula esdevingui cancerosa. Aquestes mutacions poden estar causades per agents externs com la llum ultraviolada o el tabac, o simplement per atzar.

Quan s’estudia les mutacions en l’ADN de les cèl·lules tumorals, s’observa que tenen moltes mutacions (entre centenars i centenars de milers), la majoria de les quals no tenen cap efecte sobre el funcionament de la cèl·lula i, per tant, són irrellevants. Només una minoria, s’estima que entre 3 i 5 per tumor, són les que realment han modificat el seu comportament, estimulant-ne el creixement descontrolat. Aquestes mutacions directament relacionades amb el desenvolupament del tumor s’anomenen conductores (driver) mentre que la resta s’anomenen passatgeres (passenger).

Entendre quines mutacions en concret fan que una cèl·lula sana esdevingui un tumor és molt rellevant, ja que ens permet entendre què és el que està fallant en un tumor d’un pacient en concret i, potencialment, dissenyar una teràpia adequada per a tractar-lo. Aquesta és la base de l’anomenada medicina de precisió ( tornaré a aquest tema més endavant).

El nostre laboratori s’ha centrat durant molts anys a determinar quines d’aquests centenars o centenars de milers de mutacions són les mutacions driver, com us podeu imaginar, és com trobar una agulla en un paller. Com ho fem, doncs, per trobar aquestes mutacions?

Per explicar com ho estudiem, podem comparar les cèl·lules canceroses i les cèl·lules sanes dins un teixit amb una població d’essers vius dins d’un ecosistema. Si tenim dues poblacions d’animals compartint un mateix espai, i una de les poblacions té algun avantatge (per a alimentar-se, per exemple) la població amb el tret distintiu que li dóna avantatge creixerà més que l’altra. Podem dir doncs, que el tret distintiu que dóna avantatge a les cèl·lules canceroses serà un driver, i per tant podem estudiar senyals de selecció positiva en aquestes cèl·lules i d’aquesta manera determinar quines mutacions són les driver.

Tot això ho fem desenvolupant algoritmes que ens permeten comparar milers i milers de dades de genomes seqüenciats  a tot el mon. Una de les eines informàtiques més importants desenvolupades al grup BBGLab es diu IntoGen, i és una eina molt potent que combina diferents models que ens ajuden a determinar quines mutacions tenen moltes possibilitats de ser drivers. El que s’està fent actualment és analitzar grups de dades procedents de diferents llocs del món, i anar acumulant tota aquesta informació en bases de dades i estudis científics. Tota aquesta informació és molt valuosa per seguir avançant en la recerca dels causants del càncer i en la recerca de nous tractaments.