Aplicar la bioinformática para resolver problemas biológicos. Este es el objetivo del grupo de investigación de la Universidad de Málaga ‘BI4NEXT’, que, en uno de sus últimos trabajos, desarrollado en el Centro de Supercomputación y Bioinnovación (SCBI) a partir de muestras de biobanco, ha localizado nuevos marcadores para el diagnóstico, pronóstico e incluso, tratamiento del cáncer de pulmón.

Un hallazgo publicado en la revista científica ‘PEERJ’, ya que demuestra que tanto en la célula cancerosa como en la sana las regiones repetitivas del ADN, formadas principalmente por restos de transposones, se expresan constantemente de forma controlada, aunque en ambas de una manera diferente.

«Desde 2010 se ha trabajado creyendo que en la célula sana los elementos repetitivos estaban dormidos y que, cuando se convertía en cancerosa, estas regiones se desregulaban, se expresaban alocadamente y era la causa de la resistencia a los tratamientos», explica el catedrático del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la UMA Gonzalo Claros, quien asegura que desde su grupo se ha comprobado que no es así, que las secuencias repetitivas tanto en el tejido normal como en el tumoral se expresan y además de una manera muy específica y regulada. «Lo que sí hemos evidenciado es que ese control cambia cuando la célula pasa de normal a cancerosa», afirma.

Con ello, este equipo de científicos de la UMA ha identificado algunas regiones repetitivas que en todos los pacientes y en todos los tipos de cáncer de pulmón estudiados tienen el mismo comportamiento. Es el caso de los elementos ‘AluYg6’ y ‘LTR18B’, que se reprimen en todas las células con cáncer de pulmón, y los elementos ‘HERVK11D-Int’ y ‘UCON88’, que se activan específicamente en el adenocarcinoma, y el carcinoma microcítico de pulmón, respectivamente.

Una prospección bioinformática que tiene que ser validada ahora en el laboratorio, pero que supone un paso más para el diagnóstico confirmatorio del cáncer de pulmón, así como una nueva fuente de información para los especialistas, extensible para todas las enfermedades que tengan un componente genético.

Nueva fuente de biomarcadores

Los investigadores de ‘BI4NEXT’ proponen el estudio de los elementos repetitivos —más del 50 por ciento del genoma— como una nueva fuente de biomarcadores, todavía poco explotada. Así destacan la precisión y el ahorro de costes y tiempo que supondría el análisis de estos marcadores de expresión, que se sumarían a las mutaciones del genoma, a partir de la ultrasecuención.

Trasladarlo a la aplicación clínica es el reto al que se enfrenta este equipo de científicos que, como posible solución, plantea el uso de la biopsia líquida para encontrar secuencias repetitivas de transposores, que, como ya han demostrado, se expresan constantemente. «La robustez del diagnóstico sería mayor y, además, con menos tiempo y muestra», puntualiza Claros.

Para este trabajo, los investigadores han comparado durante cerca de 3 años tejido sano y tumoral de un mismo paciente con cáncer de pulmón —normalmente se suele analizar de pacientes distintos—. Una muestra obtenida en biobanco de 50 pacientes de Corea y 17 de China, a partir de bases de datos públicas, a la que se sumaron finalmente, 8 pacientes del Hospital Regional Universitario de Málaga a través del biobanco.

«Solo con secuenciar los ocho pacientes procedentes del biobanco de Málaga, usando para ello el ultrasecuenciador del SCBI y el supercomputador Picasso, hemos obtenido los datos que verificamos en otros miles provenientes de otras bases de datos», afirma el profesor de Biología Molecular y Bioquímica, que añade que toda esta información, además, queda disponible para la comunidad científica.

La neumóloga del Hospital Regional de Málaga Macarena Arroyo es la autora principal de este estudio, que comenzó en 2013 como tesis doctoral, bajo la dirección del profesor Gonzalo Claros, el oncólogo Manuel Cabo y la doctora en Biología y técnico bioinformática de la UMA Rocío Bautista. Actualmente, es el punto de partida para abrir nuevas líneas de investigación como el artículo científico publicado recientemente en ‘PEERJ’.

Referencia bibliográfica:

Arroyo M, Bautista R, Larrosa R, Cobo MÁ, Claros MG. 2019. Biomarker potential of repetitive-element transcriptome in lung cancer. PeerJ 7:e8277 https://doi.org/10.7717/peerj.8277

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