Identifican genes responsables del cáncer de riñón más agresivo

Investigadores del HSE han descubierto qué genes están asociados con el desarrollo del subtipo más agresivo de cáncer de riñón de células claras. Habiendo estudiado muestras de tumores de 456 pacientes, Grigory Puzanov, investigador del Laboratorio Internacional de Bioinformática  de la Facultad de Ciencias de la Computación HSE, identificó subtipos de cáncer con pronóstico desfavorable y favorable. El estudio  se publica en la revista  Scientific Reports.

El carcinoma de células claras es el subtipo más común de cáncer de riñón. Según las estadísticas, después de cinco años de tratamiento, sobreviven entre 60 y 70 pacientes de cada 100, y en las últimas décadas ha aumentado el número de nuevos casos de la enfermedad. A pesar de la gran cantidad de datos acumulados, la información sobre los genes humanos que permiten predecir el curso de la enfermedad no ha sido completamente estudiada.

Grigory Puzanov, investigador de la Escuela Superior de Economía de la Universidad Nacional de Investigación, realizó un trabajo analítico para encontrar subtipos peligrosos de cáncer y genes clave responsables del desarrollo de la enfermedad. Dicha información permitirá la detección de tumores agresivos en una etapa temprana y será útil en el desarrollo de terapias personalizadas.

Para el análisis se tomaron 456 muestras tumorales del Cancer Genome Atlas (TCGA), para las cuales no se realizó radiación ni farmacoterapia. Los subtipos de cáncer se identificaron utilizando el método de k-medias, cuando la muestra se divide en subgrupos con propiedades similares. La base para la aplicación del método fue la información sobre 2000 genes con la expresión más cambiante en el cáncer de riñón de células claras.

La expresión es el proceso mediante el cual se lee un gen, se forma una copia del mismo como ARN mensajero y luego esta copia se usa para sintetizar una proteína.

El algoritmo en cada etapa (100 repeticiones) clasificó las muestras tumorales según la similitud de expresión de estos 2000 genes. Como resultado, se identificaron tres grupos (subtipos) con diferente supervivencia de los pacientes. El grupo identificado con la peor supervivencia se caracteriza por la presencia de metástasis y la peor respuesta a la terapia posterior.

El estudio se llevó a cabo en varias etapas. En una primera etapa, se estudiaron las características de cada uno de los conglomerados. Esto permitió comprender qué causas genéticas pueden influir en el desarrollo de la enfermedad. Luego, se identificaron los genes característicos de los clusters responsables de la alta y baja supervivencia, y se construyó una red de interacciones para las proteínas cuya síntesis es codificada por estos genes.

Como resultado, se encontraron genes clave que codifican proteínas con el mayor número de conexiones en la red de interacciones construida. Entonces, en el subgrupo asociado con baja supervivencia humana, estaban  los genes MFI2 ,  CP ,  APOB ,  ENAM . Están involucrados en la regulación del transporte del factor de crecimiento similar a la insulina (una proteína de estructura similar a la insulina) en la célula y en la modificación postraduccional de las proteínas. También entre los genes clave se encontraban genes que codifican cadenas de fibrinógeno y protrombina asociadas con los procesos de coagulación sanguínea en el cuerpo humano:  FGA ,  FGG  y  F2 .

“Algunos de estos genes clave pueden determinar la eficacia de los medicamentos contra el cáncer. Por ejemplo, el aumento de la actividad de los genes CP, FGA y FGG está asociado con la falta de efecto del fármaco nivolumab, y APOB y ENAM están asociados con el fármaco sunitinib. Sabiendo esto, los especialistas pueden elegir el tratamiento más eficaz para los pacientes con un tumor maligno”, comenta el autor del artículo  Grigory Puzanov.

Según el investigador, la combinación de medicamentos tradicionales contra el cáncer y anticoagulantes que promueven la coagulación lenta de la sangre puede aumentar la eficacia del tratamiento. Así, ya hay evidencia de que la heparina, utilizada para tratar la trombosis, conduce a un aumento de la supervivencia y reduce el riesgo de metástasis.

Imagen. k-medias de agrupamiento de muestras ccRCC de la base de datos TCGA. Fuente

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