Quan naixem, cada cèl·lula del nostre cos conté la mateixa seqüència genètica. Al llarg de la vida, però, pot passar que algun gen canviï i acabi desenvolupant un càncer. Les cèl·lules tumorals ja no tindran exactament el mateix ADN que les cèl·lules sanes. I determinar les diferències genètiques entre les unes i les altres pot ajudar significativament a combatre la patologia.
Un grup de genòmica computacional de Barcelona ha creat un programa informàtic per detectar aquestes mutacions de manera ràpida, precisa i senzilla. S’identifiquen a partir de la comparació directa dels genomes tumorals amb els genomes normals del mateix pacient; un procediment que ja era factible, però que ara es podrà fer en menys temps, amb menys diners i, sobretot, amb més bons resultats. El nou mètode farà que l’anàlisi genòmica sigui una eina més accessible.
Mètodes per identificar mutacions tumorals
Fins ara, per identificar les alteracions genètiques responsables del càncer calia comparar l’ADN de les cèl·lules sanes i de les tumorals a partir d’un genoma humà de referència que s’utilitzava com a guia. L’anàlisi requeria la intervenció de molt de personal i s’havia de fer amb programes informàtics diferents, cadascun dels quals només detectava alguns tipus de variants. El procés, per tant, era lent, complex i deixava passar informació rellevant.
El nou mètode es diu SMUFIN (de l’anglès somatic mutations finder, que vol dir “localitzador de mutacions somàtiques”) i permet detectar les alteracions de manera ràpida, automatitzada i sense haver d’emprar programes diferents. A més a més, és capaç d’identificar canvis en el genoma que resultaven imperceptibles amb els sistemes d’anàlisi anteriors. Per exemple, pot localitzar reorganitzacions de cromosomes que fins ara acostumaven a passar inadvertides, cosa que pot ajudar a dilucidar com afecten aquestes alteracions cromosòmiques a l’evolució i agressivitat dels tumors.
SMUFIN (Somatic MUtations FINder)
Comparació directa i automàtica de genomes
El procediment comença amb l’extracció d’una mostra de cèl·lules sanes i de cèl·lules tumorals de la persona que pateix el càncer. Es fa la seqüenciació genètica dels dos tipus cel·lulars, que es comparen per determinar quines variants hi ha —a aquests canvis genètics se’ls pot atribuir la responsabilitat que el tumor aparegui i progressi. Segons la mutació que es troba, s’escull el fàrmac perquè actuï contra aquella diana concreta. Disposar d’aquesta informació, per tant, facilita el disseny de teràpies específiques per a cada pacient. La personalització del tractament, però, no és l’únic avantatge que presenta respecte als sistemes que s’empraven fins ara.
Un estudi que podia tardar fins a una setmana, ara es farà en unes hores
Un estudi que podia tardar fins a una setmana, ara es farà en unes hores i a un preu inferior: analitzar un genoma complet costava entre dos mil i tres mil euros, mentre que amb SMUFIN es podrà fer per uns set-cents euros. Aquesta rebaixa fa més accessible la tecnologia de seqüenciació i comparació de genomes, especialment per als centres que no disposen de gaires recursos computacionals. També garantirà que, tot i que no es compti amb experts en genòmica, els resultats de les anàlisis que s’efectuïn seran els millors.
La previsió és que, en un futur, les mutacions tumorals detectades amb SMUFIN es puguin encreuar amb una base de dades per conèixer quins fàrmacs s’han demostrat més eficaços a l’hora de mitigar els canvis que produeixen aquelles alteracions i que acaben provocant un càncer. Això suposa que, a més a més de millorar els diagnòstics, de fer-los mes ràpids i precisos, els resultats de SMUFIN podran contribuir, també, a millorar els tractaments que, com que s’ajustaran a les característiques concretes de cada tumor, seran més eficaços i menys agressius per a les persones.
Resultats de la cooperació institucional
Ha desenvolupat SMUFIN el Grup de Genòmica Computacional del Centre Nacional de Supercomputació, liderat per David Torrents, en col·laboració amb l’equip d’Elías Campo, del Grup de Recerca d’Oncomorfologia Funcional Humana i Experimental de l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer. També hi han participat el Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica, el Laboratori Europeu de Biologia Molecular i l’Institut Universitari d’Oncologia de la Universitat d’Oviedo.
D’entrada, el programa serà d’accés lliure per als investigadors, i només s’haurà de pagar si es vol utilitzar amb finalitats comercials. Els centres de supercomputació el podran utilitzar per detectar milers de genomes tumorals en poc temps. De fet, el Centre Nacional de Supercomputació ja participa en la iniciativa mundial més gran sobre la genòmica del càncer, el Consorci Internacional de Genoma del Càncer, que estudia les bases genètiques d’un gran nombre de tipus tumorals a partir de l’anàlisi genòmica de milers de pacients.