Un nou mètode computacional ajudarà a conèixer la progressió del càncer colorectal

28.06.2016

Un equip d’investigadors ha dissenyat un mètode computacional per conèixer la progressió del càncer colorectal, un avenç científic que pot obrir noves perspectives a l’hora de conèixer els factors que potencien aquesta patologia i de seleccionar teràpies efectives. En aquesta recerca internacional, publicada a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), hi ha participat els experts Víctor Moreno, de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la Universitat de Barcelona, l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i l’Institut Català d’Oncologia (ICO), i Rebeca Sanz Pamplona (IDIBELL-ICO), entre d’altres.

Quines condicions faciliten el creixement dels tumors?

El càncer de còlon té una freqüència similar en homes i en dones, mentre que el de recte és més freqüent en els homes. La seva incidència a escala mundial és de prop d’1,4 milions de casos nous cada any i 700.000 morts. A Espanya hi ha 32.000 casos nous a l’any i 14.000 morts, mentre que a Catalunya, prop de 13.000 homes i 14.000 dones conviuen en l’actualitat amb un diagnòstic de càncer colorectal.

Tal com explica el catedràtic Víctor Moreno, del Departament de Ciències Clíniques de la UB, «com en la majoria de tumors, el colorectal es caracteritza per grans alteracions cromosòmiques (delecions, amplificacions) i mutacions puntuals. Aquests factors a l’escala de l’ADN després generen alteracions importants en l’ARN i en el metabolisme de les cèl·lules tumorals».

El professor Giulio Caravagna, de la Universitat d’Edimburg, detalla que la recerca «proposa un protocol bioinformàtic per detectar regularitats que són comunes en l’origen i el desenvolupament del tumor». Aquest protocol podria ser un progrés clau per entendre una malaltia que es caracteritza per un «nombre molt baix d’alteracions genòmiques comunes en diferents pacients», apunta l’expert. Per la seva banda, Bud Mishra, investigador de la Universitat de Nova York, afegeix que «el model ajuda a predir com el genoma del tumor anirà canviant amb el temps».

Tradicionalment, es considerava que el càncer s’iniciava amb una cèl·lula rebel, i s’estenia, en part, per una combinació d’interaccions genètiques autònomes: mutacions en oncogens, amb la capacitat potencial de provocar càncer, i el fracàs dels gens supressors de tumors que els controlen. No obstant això, la disponibilitat de tècniques de seqüenciació avançada ha perfilat un escenari més complex sobre la progressió del càncer. De manera específica, tot indica que la interacció entre les cèl·lules en una població tumoral és més rellevant del que es pensava fins ara, ja que els tumors són més heterogenis a escala cel·lular del que es creia.

PiCnIc: una eina nova per conèixer la progressió del càncer

L’equip científic ha captat aquestes interaccions mitjançant un model que permet generar una imatge cel·lular de la propagació del càncer colorectal. Per això, s’ha desenvolupat un sistema de modelització —Pipeline for Cancer Inference, o PiCnIc— que fa ús de dades de seqüenciació genètica per elaborar prediccions sobre la causalitat.

PiCnIc, en particular, té en consideració la funció de les mutacions conductores (driver) que estimulen la progressió del càncer, a més d’altres fenòmens com ara les alteracions en nombre de còpies (delecions o amplificacions) i la influència en cascada d’aquestes mutacions i alteracions sobre altres factors conductors.

Per constatar la viabilitat del model, l’equip científic ha comparat les prediccions amb els coneixements disponibles sobre la dinàmica del creixement del càncer colorectal. A partir dels resultats, es constata que PiCnIc és una eina eficaç per reflectir els coneixements de la recerca biomèdica sobre la progressió de la malaltia. «Aquesta metodologia és innovadora perquè incorpora un model probabilístic que infereix l’ordre dels successos (mutacions i alteracions en nombre de còpies)», detalla el catedràtic Víctor Moreno.

Aquest treball de recerca publicat a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) té el suport de la Fundació Nacional de la Ciència (NSF), l’Institut de Salut Carlos III, el Fons Europeu de Desenvolupament, l’Associació Espanyola Contra el Càncer (AECC) i la Generalitat de Catalunya.