Descubren los secretos de los 30 tipos de cáncer más comunes

Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares responsables de esta patología ayudará a prevenir y tratar la enfermedad

Un equipo internacional de científicos ha descubierto los mecanismos implicados en la generación de la mayoría de los tumores. Han estudiado 7.042 genomas tumorales y han descrito más de 20 procesos diferentes que causan las mutaciones de los 30 tipos de cáncer más comunes. Este descubrimiento tiene profundas implicaciones para la comprensión del desarrollo del cáncer, con aplicaciones potenciales en la prevención y tratamiento de la enfermedad. 

 

El Dr. Elias Campos. Foto: Hospital Clínic/IDIBAPS

Una investigación del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, publicado por la revista Nature, recoge el primer compendio exhaustivo de los procesos de mutación que generan el desarrollo de tumores. Estos procesos explican la mayoría de las mutaciones encontradas en los 30 tipos de cáncer más comunes. Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares responsables de esta patología podría ayudar a prevenir una amplia gama de cánceres.

Este importante hallazgo es el resultado de la colaboración internacional de equipos de investigadores de 14 países, entre ellos España, y ha estado coordinado por el Michael Stratton del Sanger Institute (Cambridge, Reino Unido).

Todos los cánceres se originan por mutaciones en el ADN de las células del organismo durante la vida de una persona, de tal forma que, dependiendo de los factores causantes, cada proceso mutacional deja un patrón particular, una firma distintiva de mutaciones, en el genoma de cada tumor.

Hasta ahora se conocían las firmas mutacionales producidas por agentes como el tabaco o la luz ultravioleta, responsables del desarrollo de ciertos cánceres, pero se desconocían los mecanismos implicados en la generación de la mayoría de los tumores.

El equipo que trabaja en el proyecto en España está liderado por el Elías Campo, del Hospital Clínic–IDIBAPS y la Universidad de Barcelona y el Carlos López-Otín, del Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo. Sus aportaciones al estudio han consistido en la identificación de dos mecanismos fundamentales que causan mutaciones en la Leucemia Linfática Crónica: uno de ellos está relacionado con la edad y el segundo con la reparación del daño en el ADN. 

 

Secuenciación masiva
 
"Se han identificado la mayoría de las firmas de mutaciones que explican el desarrollo genético y la historia de los cánceres analizados. Estamos ante uno de los primeros ejemplos de la nueva visión que puede ofrecer la secuenciación masiva y coordinada de genomas de diversos tipos de cáncer a través del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer”, explica Elías Campo.
 
En total, el equipo científico español ha estudiado en detalle las firmas mutacionales de más de 100 genomas de pacientes con este tipo de leucemia, a cuyo análisis también han contribuido los Xose S. Puente y Rafael Valdés.
 
En total se han investigado 7.042 genomas de pacientes con los tipos de cáncer más frecuentes y se han descubierto más de 20 firmas moleculares entre las mutaciones del material genético. Además, se han identificado los procesos biológicos subyacentes al desarrollo de la mayoría de estos procesos mutacionales.
 
"Algunas de estas firmas mutacionales están presentes en muchos tumores de distintos tipos, indicando que en todos ellos actúa un proceso biológico común, pero otras firmas son muy específicas de determinados tipos de cáncer. Curiosamente, algunos tumores sólo presentan dos firmas mutacionales, lo cual sugiere que son causados por un número limitado de mecanismos. Sin embargo, otro tipos de cáncer tienen hasta 6 firmas mutacionales distintas, indicando que los mecanismos que los generan son mas complejos", apunta el estudio.
 
En palabras de Carlos López-Otín, “sin la estrecha colaboración internacional de todos los grupos de trabajo implicados en este proyecto habría sido imposible obtener estos importantes resultados. El análisis detallado de la información ahora generada va a permitir desarrollar nuevas aproximaciones al estudio de los mecanismos moleculares que generan los distintos tumores”.
 
“La definición de este mapa de procesos mutacionales -añaden los responsables del proyecto en España- supone un paso importante para descubrir el cómo y el porqué de la formación del cáncer. Este compendio de firmas de mutaciones y las consiguientes perspectivas en los procesos mutacionales subyacentes, tiene profundas implicaciones para la comprensión del desarrollo del cáncer con aplicaciones potenciales en la prevención y tratamiento de la enfermedad”.
 
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).  

Referencia

Ludmil B. Alexandrov, Serena Nik-Zainal, David C. Wedge,  Samuel A. J. R. Aparicio,  Sam Behjati,  Andrew V. Biankin,  Graham R. Bignell,    Niccolò Bolli, Ake Borg,  Anne-Lise Børresen-Dale,  Sandrine Boyault,  Birgit Burkhardt, Adam P. Butler, Carlos Caldas,  Helen R. Davies, Christine Desmedt, Roland Eils, Jórunn Erla Eyfjörd, John A. Foekens,  Mel Greaves,  Fumie Hosoda,  Barbara Hutter,  Tomislav Ilicic,  Sandrine Imbeaud,  Marcin Imielinsk et al. "Signatures of mutational processes in human cancer " Nature (2013) Doi:10.1038/nature12477.

 

Jueves, 15 de Agosto 2013

Hospital Clinic/SINC/T21

 

Artículo tomado de: htto://www.tendencias21.net

Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/Descubren-los-secretos-de-los-30-tipos-de-cancer-mas-comunes_a22629.html

 

Revelado el secreto de la geometría de las plantas

Científicos descubren una nueva relación entre gravedad y arquitectura vegetal, hasta ahora enmascarada.

Durante mucho tiempo el hecho de que las plantas puedan mantener el ángulo de sus ramas laterales a pesar de la gravedad ha resultado un misterio para los científicos. Ahora, investigadores de la Universidad de Leeds han desentrañado el mecanismo que subyace a esta capacidad, que aumenta las posibilidades de supervivencia de las plantas. El hallazgo podría impulsar la mejora del rendimiento de los cultivos. Por Marta Lorenzo.

Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han descubierto cómo las plantas establecen los ángulos de sus ramas.

Mientras que otras características de la arquitectura de las plantas -como el control del número de ramas o la colocación de éstas alrededor del tallo principal- ya se comprendían bien, durante mucho tiempo el hecho de que las plantas puedan mantener el ángulo de sus ramas laterales a pesar de la gravedad ha resultado un misterio para los científicos.

El mecanismo subyacente a esta capacidad resulta fundamental para comprender la forma de las plantas que nos rodean: explicar cómo, por ejemplo, las ramas de un joven chopo se colocan casi verticalmente, mientras que las de un roble se extienden a lo ancho.

Stefan Kepinski, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas de dicha Universidad y autor principal de un artículo sobre este estudio aparecido en la revista Current Biology explica en un comunicado del Centro: "Comenzamos a trabajar en esto después de un viaje en tren a Leeds. Mirando por la ventana, me llamó la atención el hecho de que la manera de distinguir unas especies de plantas y de árboles de otras desde la distancia se basaba gran medida en el ángulo en que crecen sus ramas”.

"Estos ángulos característicos están a nuestro alrededor y lo mismo ocurre bajo tierra: diferentes variedades de plantas a menudo presentan raíces con arquitecturas muy diferentes, determinadas sobre todo por el ángulo de crecimiento de sus ramificaciones laterales", continúa Kepinski.

Relación entre arquitectura y gravedad

El aparentemente simple rompecabezas de cómo una planta establece y mantiene esos ángulos en su arquitectura global se complica porque el ángulo de las ramas de raíces y tallos no está normalmente relacionado con la raíz o el tallo principal, a partir de los cuales las ramificaciones se desarrollan, sino con la gravedad.

Es lo que se denomina “gravitropismo”, un tipo de tropismo o crecimiento direccional de los organismos propio de los vegetales, marcado por la aceleración de la gravedad. El gravitropismo posibilita el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo.

En el caso de las raíces o el del tallo principal de las plantas –que crece en posición vertical- el gravitropismo se comprende bien: la gravedad inclina a la planta y esta inclinación es detectada por unas células sensibles, similares en funcionamiento a los estatocistos de los invertebrados acuáticos.

Tras esta detección, la planta incrementa la producción de una hormona reguladora del crecimiento llamada auxina, que se sitúa en menor cantidad en uno de los lados y en mayor cantidad en otro, para impulsar el crecimiento de las ramificaciones de las raíces hacia abajo y de los brotes hacia arriba.

Cuando el crecimiento vuelve a la verticalidad, los “estatoscistos” dejan de promover la producción de auxina y el proceso de estanca.

Sin embargo, para los especialistas seguía existiendo un misterio en la forma de las plantas: ¿Por qué los ángulos de las ramas y de las estructuras de las raíces de éstas, con respecto a la gravedad, son variados, en lugar de ser completamente verticales siempre?

Ese ángulo característico de cada planta es conocido como “ángulo de consigna gravitrópica”, y determina la arquitectura de los vegetales. 

Un mecanismo compensatorio varía la “consigna”

A este respecto, Kepinski explica: "Hemos descubierto otro componente de este tipo de crecimiento: el contrapeso antigravitrópico, un factor que contrarresta el crecimiento normal gravitrópico de las ramas laterales. Este mecanismo de compensación evita que la rama se mueva más allá de un determinado ángulo ajustado a la vertical. Resulta que este crecimiento compensatorio también está impulsado por la auxina, la misma hormona que causa el crecimiento sensible a la gravedad en la parte inferior de las ramas".

Por otra parte, se ha establecido que las ramas que crecen cerca del eje vertical del tallo tienen un contrapeso antigravitrópico débil, mientras que las ramas que se extienden más a partir de dicho eje presentan un contrapeso antigravitrópico fuerte, lo que les permite desarrollarse en ángulos poco profundos.

Kepinski añade: “Se puede comparar con la forma de manejar un barco con dos hélices. Si quieres virar tienes que dar más velocidad a una que a otra, pero para volver a navegar recto, la hélice acelerada tiene que volver a su velocidad inicial o hay que acelerar la otra para equilibrar el movimiento, en este caso, la ‘velocidad’de crecimiento a cada lado de la rama. En una rama no vertical, el desplazamiento antigravitrópico es constante, mientras que la gravedad aumenta el crecimiento de respuesta en una magnitud proporcional a la distancia de la rama al tallo, generando un sistema de crecimiento que mantiene toda una gama de ángulos de ramificación “.

El equipo de Leeds demostró la presencia de la desviación usando un clinostato, un dispositivo que sirve para estudiar el crecimiento de las plantas, una vez que la influencia de la gravedad es eliminada.

El clinostato funciona haciendo girar lentamente a una planta que está creciendo, para eliminar así cualquier referencia de gravedad estable durante el desarrollo de la planta. Esto permitió a los investigadores conocer si el mecanismo de compensación anti-gravitrópico funcionaba sin la oposición de una respuesta gravitrópico coordinada.

Bajo estas condiciones, observaron que las ramificaciones de brotes y raíces se despliegan con un crecimiento de flexión hacia el exterior, alejándose de la raíz y el tallo principal con un movimiento que normalmente es enmascarado por la interacción con el crecimiento sensible a la gravedad.

Importancia del hallazgo

Kepinski explica: "El ángulo de crecimiento de las ramas es una adaptación de excepcional importancia, ya que determina la capacidad de la planta para captar recursos del aire y del subsuelo. Dependiendo de en qué tipo de suelo se encuentre una planta, el mecanismo le permite desenterrar los nutrientes en la capa superior del suelo o en zonas más profundas. Asimismo, las plantan pueden obtener ventajas del hecho de tener ramas más inclinadas, para evitar la sombra de plantas vecinas. Hasta ahora, nadie sabía cómo se establecían y se mantenían los ángulos de crecimiento no vertical, en relación con cambios constantes en la gravedad”.

El científico añade que estos conocimientos serán importantes “para la reproducción y la biotecnología enfocadas a la mejora de cultivos. Los productores de semillas desean poder alterar la arquitectura de las plantas con el fin de optimizar el rendimiento de los cultivos. Por ejemplo, se ha demostrado que el ángulo de crecimiento de la raíz lateral de las plantas resulta crucial para aumentar la absorción de nutrientes, tanto en especies vegetales de hoja ancha como en especies de cereales. Nuestros resultados proporcionan herramientas y enfoques para ayudar a afrontar estos desafíos".

Kepinski espera comprobar que este mismo mecanismo funciona en plantas más grandes y en tiernas plántulas de árboles. En los árboles más viejos, los mecanismos que impulsan el crecimiento sensible a la gravedad en los tejidos leñosos son diferentes a los de las plantas no leñosas. Sin embargo, afirma que se pueden aplicar los mismos principios generales.

La presente investigación fue realizada con brotes de Arabidopsis thaliana (berro) y plantas de guisantes, frijoles y arroz.  

Referencia bibliográfica:

Suruchi Roychoudhry, Marta Del Bianco, Martin Kieffer, Stefan Kepinski. Auxin Controls Gravitropic Setpoint Angle in Higher Plant Lateral Branches. Current Biology (2013). DOI: 10.1016/j.cub.2013.06.034. 

Lunes, 29 de Julio 2013
Marta Lorenzo 

Artículo tomado de http://www.tendencas21.net

Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/Revelado-el-secreto-de-la-geometria-de-las-plantas_a21923.html