Por Fernando González Salinas
Artículo de divulgación científica

El cáncer es una de las principales causas de muerte alrededor del mundo. En países como México, los cánceres de mama, pulmón, colon y próstata son los que están presentes en mayor proporción, y afectan a miles de mexicanos año con año. Existen diferentes factores que pueden incrementar las posibilidades de tener cáncer en algún punto de la vida: obesidad, consumo de tabaco y alcohol, y exposición al sol, son probablemente los más conocidos. Sin embargo, existe otro que es independiente de nuestro estilo de vida y que, aunque quisiéramos, no podríamos eliminar, se trata del factor genético.

En cada una de las células que conforman nuestro organismo tenemos las instrucciones necesarias para que nuestro cuerpo funcione correctamente y podamos desempeñar nuestras actividades diarias. Estas “instrucciones” se encuentran integradas en elementos llamados genes, que tienen la función de producir las proteínas que el organismo necesita, en una cantidad precisa, tanto temporal como espacialmente.

Pero ¿qué sucede si existen errores en estas instrucciones? En el mejor de los casos nada, nuestras células también cuentan con mecanismos para solucionar estos errores (también llamados mutaciones).  Sin embargo, existen errores que pueden escapar a estos mecanismos, además de aquellos que heredamos de nuestros padres y tenemos desde nuestra concepción.

Cuando estos errores se presentan en genes cuya función es importante en características asociadas a cáncer, tales como el control de la proliferación, migración e invasión celular, se producirán proteínas defectuosas que no estarán desempeñando su función correctamente, lo que conllevará a que las células de nuestro organismo se dividan más de lo que deberían, produciendo así un tumor.

Afortunadamente, con el paso del tiempo, se han desarrollado diferentes terapias para combatir el cáncer, lo que ha permitido que las personas que lo padecen tengan una esperanza de vida mucho mayor. A pesar de que el camino para el desarrollo de terapias no es fácil, la identificación de genes y errores presentes en éstos, son de vital importancia ya que representan algunos de los principales objetivos a atacar en la lucha contra esta enfermedad.

El proceso para investigar el desarrollo del cáncer

El primer paso para identificar genes y mutaciones asociadas a cáncer es “leyendo” los genes contenidos en tumores de pacientes diagnosticados con cáncer, en busca de errores; esto se realiza mediante una técnica llamada secuenciación genómica. De esta forma podemos contestar diferentes preguntas: ¿qué genes tenían errores en los pacientes con cáncer?, ¿qué tipos de errores tenían los genes de los pacientes?, ¿qué proporción de pacientes tenían estos errores? Con esta información, se puede obtener un grupo de genes candidatos a estudiarse de manera más profunda. De todas formas, la presencia de errores en el mismo gen en un número considerable de pacientes a veces no es suficiente para poder hacer una asociación, por esta razón, es necesario el uso de herramientas bioinformáticas y modelos matemáticos para hacer relaciones estadísticamente significativas entre ambas variables. Afortunadamente, y debido al gran crecimiento de estudios genómicos en todo el mundo, actualmente contamos con bases de datos públicas que contienen información derivada de experimentos de secuenciación que pueden ser utilizados para realizar asociaciones.

Ya que se ha comprobado que existe una correlación entre un gen defectuoso o mutado y la presencia del cáncer, es necesario realizar una validación experimental del efecto de los errores en los genes, con las características asociadas a esta enfermedad. En el laboratorio esto se realiza utilizando células aisladas y modelos animales. Actualmente existen diferentes estrategias para validar si un gen está asociado con cáncer, algunas de ellas están basadas en evitar que los genes lleguen a su destino final, que es producir una proteína. De esta manera, la ausencia temporal de la proteína puede ser equiparable a la proteína disfuncional. Otras estrategias se basan en introducir deliberadamente los errores en los genes y evaluar el efecto funcional de las proteínas.

Una metodología integral: identificación y validación

Actualmente en el grupo de investigación en Bioinformática para el Diagnóstico Clínico, del Tec de Monterrey, se realizan estudios importantes en ambas vías: la identificación, mediante herramientas computacionales, de genes con potencial de convertirse en objetivos terapéuticos y, por otra parte, experimentos de laboratorio en los cuales, mediante herramientas de edición genómica, se pretenden simular las mutaciones en diferentes genes previamente identificados.

Como resultado, se ha comprobado que genes como FASN, que es responsable de producir una de las proteínas más importantes en la síntesis de ácidos grasos, también tiene un papel significativo en el desarrollo del cáncer. Junto a varios otros estudios relacionados a este gen, publicados anteriormente en otros países, los experimentos del Grupo agregan una nueva parte al rompecabezas para el potencial desarrollo y validación de terapias basadas en anticuerpos o inhibidores contra la proteína producida por FASN, algunas de las cuales, ya han sido exitosas.

Estos esfuerzos están dirigidos a que, en un futuro, una mayor cantidad de asociaciones entre errores presentes en diferentes genes, que hasta ahora no se habían estudiado, y el desarrollo del cáncer sean descubiertas y caracterizadas. De esta forma, el Tec de Monterrey refrenda su esfuerzo para entender mejor el desarrollo del cáncer y poder combatirlo de una manera más eficiente.

El trabajo restante es inmenso, pues existen muchos genes cuyas funciones parecerían no estar relacionadas con el desarrollo del cáncer, pero que directa o indirectamente pueden estar añadiendo características que lo hacen más agresivo. La labor es justamente proporcionar nueva información para entender la biología del cáncer e intentar mejorar los tratamientos actuales, además de volverlos más personalizados.

El autor

Fernando González Salinas es Licenciado en Biotecnología Genómica egresado de la UANL. Maestro en Ciencias con especialidad en Biotecnología, egresado del Tecnológico de Monterrey. Actualmente cursa el Doctorado en Ciencias Biomédicas en el Tecnológico de Monterrey y pertenece al GIEE de Bioinformática para el Diagnóstico Clínico.
Contacto: fgsalinas@tec.mx
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7590-0869

Asesor académico

Dr. Víctor Manuel Treviño Alvarado.

¿Quieres saber más?

  • Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R. L., Torre, L. A., & Jemal, A. (2018). Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: a cancer journal for clinicians68(6), 394-424.
  • Cerami, E., Gao, J., Dogrusoz, U., Gross, B. E., Sumer, S. O., Aksoy, B. A., … & Schultz, N. (2012). The cBio cancer genomics portal: an open platform for exploring multidimensional cancer genomics data.
  • Gonzalez-Salinas, F., Rojo, R., Martinez-Amador, C., Herrera-Gamboa, J., & Trevino, V. (2020). Transcriptomic and cellular analyses of CRISPR/Cas9-mediated edition of FASN show inhibition of aggressive characteristics in breast cancer cells. Biochemical and Biophysical Research Communications, 529(2), 321-327.

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