Científicos critican 'grandes datos' para producir un nuevo catálogo de genes controladores del cáncer

Para comprender mejor el cáncer y desarrollar mejores tratamientos, los científicos están extrayendo la gran cantidad de datos genéticos disponibles para identificar, a partir de los genes que caracterizan a un cáncer, el subconjunto particular que impulsa la progresión del tumor. Ahora, un nuevo estudio muestra cómo un grupo ha identificado más de 100 nuevos controladores de cáncer.
Una de las interfaces proteicas que encontraron los investigadores fue en este conocido gen cancerígeno, EGFR. Los parches rojos resaltan las mutaciones que destruyen la interfaz proteína-proteína.
Crédito de la imagen: Godzik / SBP

El estudio, dirigido por Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) en La Jolla, California, se publica en la revista PLOS Biología Computacional.

Cada tipo de cáncer se asocia con una serie de mutaciones genéticas, de las cuales solo un subconjunto es realmente responsable de conducir el tumor.

Un creciente campo de investigación del cáncer ahora está involucrado en analizar la riqueza de datos producidos por estudios de secuenciación de tumores a gran escala para separar las mutaciones de "pasajeros" de las mutaciones "conductoras" en un esfuerzo por aumentar nuestra comprensión del cáncer y mejorar los tratamientos para la enfermedad.

Dentro de este campo, hay un área que no se comprende bien y esa es la función de las mutaciones genéticas en las llamadas interfaces de "interacción proteína-proteína" (PPI) como impulsoras del cáncer.

Las proteínas son moléculas importantes que llevan a cabo diversos procesos dentro y entre las células, principalmente al unirse con otras proteínas. La forma en que interactúan las proteínas, sus interfaces de PPI, se considera una función vital, y todo lo que hace que funcionen mal, como las mutaciones genéticas, puede provocar enfermedades como el cáncer.

Para el nuevo estudio, el equipo utilizó bases de datos de mutaciones del cáncer y estructuras de proteínas para identificar mutaciones en tumores de pacientes que alteran las interfaces PPI normales.

El autor principal, Eduard Porta-Pardo, becario postdoctoral en SBP dice que su estudio es el primero en utilizar características proteínicas tridimensionales, como los PPI, para identificar genes controladores en grandes conjuntos de datos sobre el cáncer. Él resume los hallazgos:

"Encontramos 71 interfaces en proteínas no reconocidas previamente como impulsores del cáncer, que representan nuevos marcadores predictivos de cáncer y / o dianas farmacológicas. Nuestro análisis también identificó varias interfaces de controladores en genes de cáncer conocidos, como TP53, HRAS, PI3KCA y EGFR, demostrando que nuestro El método puede encontrar genes controladores del cáncer relevantes y las alteraciones en las interfaces de proteínas son un mecanismo patogénico común del cáncer ".

Alteraciones de las interfaces PPI enriquecidas en mutaciones cancerosas

Para contrastar los datos, los investigadores utilizaron una versión extendida de e-Driver, un algoritmo desarrollado en SBP para identificar regiones proteínicas que conducen el cáncer.

El equipo reunió datos de tumores de casi 6,000 pacientes en The Cancer Genome Atlas y más de 18,000 estructuras de proteínas tridimensionales del Protein Data Bank.

Los autores dicen que "considerando las proteínas como fábricas multifuncionales en lugar de cajas negras monolíticas", es posible identificar nuevos genes controladores del cáncer y proponer explicaciones moleculares de por qué los pacientes con los mismos genes controladores pueden tener diferentes resultados o responder de manera diferente al tratamiento .

El autor principal, el Dr. Adam Godzik, director del Programa de Bioinformática y Biología Estructural de SBP, explica cómo utilizaron e-Driver para procesar el gran conjunto de datos:

"El algoritmo analiza si las alteraciones estructurales de las interfaces PPI se enriquecen en las mutaciones cancerosas y, por lo tanto, pueden identificar genes controladores candidatos".

Él concluye con otro hallazgo clave:

"Curiosamente, identificamos algunos posibles factores cancerígenos que están involucrados en el sistema inmune. Con la creciente apreciación de la importancia del sistema inmune en la progresión del cáncer, los genes de inmunidad que identificamos en este estudio proporcionan una nueva visión sobre qué interacciones pueden ser más afectadas "

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