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Un nuevo marcador de cáncer puede ayudar a una detección más temprana
En comparación con sus primos sanos, las células cancerosas son un desastre caótico, a menudo con cromosomas adicionales, formas anormales y otros atributos extraños. Ahora los científicos han descubierto una característica extraña que parece ser exclusiva de las células cancerosas: largos tramos de ARN repetitivo, conocidos como satélites. La investigación preliminar sugiere que los satélites aparecen temprano en el desarrollo del cáncer, un hallazgo que, en última instancia, puede ayudar a la detección temprana.
Advertencia temprana: Las células cancerosas contienen altas concentraciones de tramos repetitivos de ARN conocidos como satélites (la mancha oscura indicada por una flecha en la imagen inferior), mientras que las células sanas (arriba) no.
Es un hallazgo muy interesante y provocador, dice Stuart Orkin , presidente de oncología pediátrica del Dana-Farber Cancer Institute, que no participó en la investigación. Sugiere cambios masivos en la expresión génica en las células cancerosas que antes no se reconocían. Sugiere cómo la cromatina [la masa de ADN y proteínas que forman los cromosomas] y la expresión génica en las células cancerosas se alteran de manera global.
David Ting, Daniel Haber , y colaboradores del Hospital General de Massachusetts descubrieron los marcadores por accidente mientras Ting estudiaba el ARN de las células tumorales. El ADN que codifica los genes normalmente se transcribe en ARN, que luego se traduce en proteínas. Ting estaba desconcertado por la aparición de moléculas de ARN cuya secuencia no se correspondía con los genes. Encontró que las secuencias correspondían en cambio a satélites, tramos de ADN repetitivo que se transcriben en ARN pero nunca se traducen en proteínas.
Nos sorprendió descubrir que [los satélites] se expresan en cantidades abundantes en el tejido tumoral en comparación con el tejido normal, dice Ting. Las pruebas de seguimiento en tejido de cáncer de ratón y humano revelaron altos niveles de satélites en diferentes tipos de tumores, incluidos los cánceres de pulmón, riñón, ovario, próstata y páncreas.
Este es un hallazgo fascinante porque no hay precedentes para encontrar una sola clase de [ADN] que se sobreexpresa uniformemente en diferentes tipos de cáncer, dice Bert Vogelstein , profesor de oncología y patología en el Centro Integral de Cáncer Sidney Kimmel de la Universidad Johns Hopkins. Parece ser cierto en prácticamente todos los cánceres que examinaron.
Si bien los científicos han sabido sobre la existencia de repeticiones de satélites en el genoma durante años (constituyen aproximadamente el cinco por ciento del genoma), el papel que desempeñan en las células sanas aún no está claro. Durante mucho tiempo, la gente lo ha ignorado, pensando que era ADN residual, dice Ting. De hecho, la mayoría del software utilizado para analizar secuencias de ADN está diseñado para eliminar estos tramos de su análisis, dice.
Los científicos saben que los satélites se expresan durante el desarrollo fetal y se cree que ayudan a los cromosomas a dividirse normalmente. Esa similitud entre las células cancerosas y las células embrionarias (ambas pueden proliferar extensamente) puede indicar el papel que juegan los satélites en el cáncer. De alguna manera, el cáncer ha encontrado una manera de retroceder, de secuestrar un programa desde el principio del desarrollo para un uso malintencionado, dice Ting.
Sin embargo, los investigadores aún no saben si los satélites juegan un papel central en el desarrollo del cáncer o simplemente reflejan algún otro proceso maligno. Podría ser análogo, por ejemplo, al antígeno prostático específico (PSA), que se encuentra en niveles altos en las células del cáncer de próstata pero que no juega un papel en el cáncer. De cualquier manera, esperan que las secuencias repetitivas proporcionen un nuevo biomarcador para diagnosticar el cáncer.
Si los científicos confirman que la expresión satelital está altamente concentrada solo en las células cancerosas en el tejido adulto, es posible que puedan diagnosticar el cáncer con precisión a partir de cantidades muy pequeñas de tejido, como las células recolectadas durante las biopsias con aguja. El equipo de Ting ya ha realizado algunas pruebas iniciales en células recolectadas en biopsias con aguja de cáncer de páncreas. Con una sonda molecular fluorescente diseñada para unirse a los satélites, puede ver cómo se iluminan las células cancerosas, mientras que las células no cancerosas no, dice Ting. Actualmente, los patólogos analizan las células basándose principalmente en su apariencia bajo el microscopio, y su evaluación puede variar ampliamente.
El equipo de Ting también encontró altas concentraciones de satélites en un tipo de célula precancerosa que precede al cáncer de páncreas. Eso implica que los satélites se encienden relativamente temprano en el desarrollo del cáncer, dice Ting. Si es así, espera que puedan usarse para detectar el cáncer temprano. Ahora estamos tratando de tener una idea del paisaje. ¿En qué porcentaje de otros cánceres ocurre este fenómeno? Parece ser frecuente, pero no tenemos números.
Los investigadores dicen que pudieron hacer este descubrimiento en parte debido al tipo de secuenciador que usaron: uno de Helicos Biosciences que lee moléculas individuales de ADN y ARN permitió a los científicos contar la cantidad de moléculas de ARN presentes en las muestras. La mayoría de los demás secuenciadores del mercado tienen que replicar las moléculas de ARN o ADN en estudio antes de secuenciarlas.
Ting dice que espera que otros científicos comiencen a buscar satélites en sus propias muestras. Creemos que este es un paso inicial hacia una nueva área de investigación para el cáncer, dice.