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Publicaciones CNIO, Año 2013

Nature Genetics

Investigadores españoles relacionan por primera vez el cáncer con fallos en la protección de los cromosomas

Madrid, 17 de marzo, 2013

Es la primera vez que aparece mutado en un cáncer humano un gen esencial para proteger los telómeros, el final de los cromosomas

El gen sobre el que se centra el trabajo, POT1, es uno de los más frecuentemente mutados en la leucemia linfática crónica, la leucemia más común en los países occidentales

El trabajo podría desvelar un nuevo mecanismo en la frontera entre el cáncer y el envejecimiento, dada la relación de los telómeros con ambos procesos

Un estudio que se publica hoy en la revista Nature Genetics explora un nuevo mecanismo que puede contribuir al desarrollo de diversos tumores, incluyendo la leucemia linfática crónica, una forma de cáncer que afecta a más de mil nuevos pacientes cada año en España.

Este trabajo, dirigido por los investigadores Carlos López-Otín, del Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo, Elías Campo, del Hospital Clínic/Universidad de Barcelona y María Blasco, directora del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), representa un nuevo avance del Consorcio Español para el estudio del Genoma de la Leucemia Linfática Crónica.

“La leucemia linfática crónica es la leucemia más frecuente en los países occidentales”, comenta López-Otín, y añade: “Una vez descifrados los cambios genéticos y epigenéticos más frecuentes en su desarrollo, es necesario conocer los mecanismos bioquímicos alterados por dichos cambios, para poder mejorar el diagnóstico y el tratamiento de esta enfermedad”.

Así, siguiendo los trabajos previos dirigidos por Campo y López‐Otín y publicados en Nature y Nature Genetics en los dos últimos años, los investigadores se centraron en las mutaciones que afectan a POT1, uno de los genes implicados en la protección de los extremos de los cromosomas, los telómeros.

Es la primera vez que aparece mutado en un cáncer humano un gen con esta función. Blasco señala: “Llevamos mucho tiempo estudiando la biología de los telómeros, ya que alteraciones en su mantenimiento se asocian al cáncer y también al envejecimiento. Aunque se conocen mecanismos por los que las células tumorales alteran sus telómeros, las mutaciones en POT1 revelan otra ruta hasta ahora desconocida”.

Cada cromosoma tiene en su extremo, en los telómeros, un capuchón protector formado por proteínas, y POT1 es la grapa que lo fija en su sitio uniéndolo al ADN telomérico. Todas las mutaciones ahora halladas en POT1 impiden a este gen cumplir su función. El ADN del extremo del cromosoma se queda por tanto sin su cubierta protectora. El estudio de la ruta bioquímica que lleva de estas anomalías al crecimiento descontrolado de los linfocitos B puede proporcionar importantes claves sobre la leucemia linfática crónica y sobre el cáncer en general.

UNO DE LOS GENES MÁS FRECUENTEMENTE MUTADOS EN LEUCEMIA

Además, tras analizar el genoma de 341 pacientes de leucemia linfática crónica -comparando en cada caso los genes de células sanas con los de células tumorales-, los investigadores han descubierto que POT1 es uno de los genes más frecuentemente mutados en esta enfermedad.

Los resultados previos del Consorcio Español para el estudio del Genoma de la Leucemia Linfática Crónica ya habían mostrado que en esta enfermedad intervienen más de mil mutaciones, y que cada paciente presenta una combinación única de centenares de ellas. Uno de los hallazgos más  sorprendentes de  los estudios del  Consorcio es  la gran diversidad genética y molecular de la enfermedad. Los diversos genes mutados identifican subgrupos relativamente pequeños de pacientes con características diferentes en su enfermedad. De hecho, las mutaciones que más se repiten se dan en solo el 15% de los pacientes. Aun así, su identificación representa un gran avance, porque es un paso hacia el objetivo de las terapias personalizadas, adaptadas al perfil genético de cada tumor.

En el trabajo que ahora se publica, los investigadores han encontrado que el 3,5% de los pacientes con leucemia linfática crónica presenta mutaciones en POT1, pero esta cifra asciende al 9% del subgrupo de pacientes con una forma especialmente agresiva de la enfermedad. De esta manera, el estudio identifica POT1 como uno de los genes más importantes en la enfermedad.

Como concluye Campo: “Los pacientes con mutaciones en POT1 pertenecen al grupo con peor pronóstico. Por tanto, la intervención terapéutica sobre esta ruta podría ayudar al tratamiento de un grupo de pacientes cuyas perspectivas clínicas son, en la actualidad, muy desfavorables”.

El Consorcio Español para el Estudio del Genoma de la Leucemia Linfática Crónica está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del Instituto de Salud Carlos III, y se enmarca dentro del Consorcio Internacional de los Genomas del Cáncer (ICGC). Hace tres años, la revista Nature resaltó la potencial relevancia de los resultados de investigación que se esperan del ICGC para el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico y terapias contra el cáncer, ya que el consorcio planea coordinar a escala global la secuenciación y el análisis de 500 genomas tumorales de cada uno de los 50 cánceres más  frecuentes. Desde entonces, Nature y Nature Genetics han publicado en varios artículos los avances de los participantes españoles en el ICGC, basados en el análisis de las alteraciones genómicas y epigenómicas de más de cien pacientes con leucemia linfática crónica. El nuevo trabajo que publica Nature Genetics profundiza en uno de los descubrimientos más sorprendentes derivado de esos primeros trabajos, y contribuye a enfatizar la relevancia de la dinámica de los telómeros, estructuras decisivas para una mejor comprensión de procesos tan complejos como el cáncer y el envejecimiento.

La contribución española a este consorcio internacional (CLL Genome) integra el trabajo de más de una docena de Instituciones, entre las que se incluyen el Hospital Clínic de Barcelona, la Universidad de Barcelona, el Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo, el Centre de Regulació Genómica de Barcelona, el Institut Català d’Oncologia, el Centro Investigación del Cáncer de Salamanca, el Banco Nacional de DNA, el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), la Universidad de Deusto, la Universidad de Santiago de  Compostela, el Barcelona Supercomputing Center, el Centro Nacional de Análisis Genómico y el Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer.


Las mutaciones en POT1 generan aberraciones cromosómicas. En la parte superior izquierda se representa la estructura de POT1 (verde) unida a ADN telomérico (azul). En condiciones normales (debajo), durante la metafase los cromosomas (en azul) presentan dos telómeros (en rojo) en cada extremo, uno por cromátida. En la parte superior derecha se encuentra la misma estructura, con las zonas mutadas, todas ellas cercanas al ADN telomérico, señaladas en rojo. Debajo se muestran imágenes de cromosomas durante la metafase en células con mutaciones en POT1. En este caso, se puede observar que muchos cromosomas tienen un solo telómero en su extremo (flechas blancas).


Situación  actual  de  los  proyectos  incluidos  en  el  Consorcio  Internacional  de  los Genomas del Cáncer

Artículo de referencia:

POT1 mutations cause telomere dysfunction in chronic lymphocytic leukemia. Andrew J Ramsay, Víctor Quesada, Miguel Foronda, Laura Conde, Alejandra Martínez-Trillos, Neus Villamor, David Rodríguez, Agnieszka Kwarciak, Cecilia Garabaya, Mercedes Gallardo, Mónica López-Guerra, Armando López-Guillermo, Xose S Puente, María A Blasco, Elías Campo, Carlos López-Otín. Nature Genetics (2013). doi: 10.1038/ng.2584

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