Barcelona.- Investigadores del laboratorio Genome Data Science del IRB Barcelona han identificado la enzima antiviral APOCEC3A como la principal causa de un nuevo tipo de hipermutación que genera un gran número de mutaciones oncogénicas que aceleran el desarrollo de tumores.
Este estudio, publicado en la revista Nature Genetics, muestra cómo el nuevo tipo de hipermutación puede generar cientos de mutaciones en cada célula.
La hipermutación es un proceso que puede producir varias mutaciones a la vez, dañando gravemente nuestro material genético y, potencialmente, conduciendo al desarrollo del cáncer.
El tipo más conocido de hipermutación local, llamada lluvia de mutaciones o tormenta eléctrica, es bastante poco común y produce numerosas mutaciones en un área pequeña, del tamaño de un solo gen.
Los investigadores del laboratorio Genome Data Science del IRB Barcelona, liderados por el investigador ICREA Fran Supek, han descubierto un nuevo tipo de hipermutación llamado niebla de mutaciones, mutaciones que están ampliamente distribuidas, pero que se acumulan en las regiones más importantes del genoma, donde están los genes (la llamada eucromatina).
El hecho de que estas mutaciones no estén muy localizadas explica por qué no han sido detectadas hasta ahora.
Los investigadores también han identificado que este nuevo tipo de hipermutación está relacionado con un proceso normal de reparación del ADN.
Cuando las células detectan un problema en el ADN, inician un proceso de reparación para asegurar que la información genética se preserva correctamente.
Sorprendentemente, esta reacción puede acoplarse a la enzima APOBEC, utilizada habitualmente por las células humanas para defenderse de los virus y que desempeña un importante papel en la lucha contra la hepatitis y el VIH.
El trabajo del laboratorio Genome Data Science indica que, en algunos casos, cuando las enzimas APOBEC y el proceso de reparación del ADN están activos al mismo tiempo, APOBEC se apropia del proceso de reparación, generando la niebla de mutaciones.
Frank Supek ha explicado que "creemos que esta niebla de mutaciones, impulsada por APOBEC, tiene un potencial mutagénico que iguala o incluso supera el del humo del tabaco o la radiación ultravioleta, que son grandes agentes carcinógenos conocidos".
Otros trabajos científicos recientes de diversos grupos de investigación han sugerido que el proceso es más activo en los cánceres metastásicos en fase avanzada y contribuye a que el cáncer evolucione, permitiéndole resistir a los medicamentos y la radiación.
"Este hallazgo hace que APOBEC sea un objetivo terapéutico muy interesante para combatir el cáncer, eliminando su capacidad de evolución y de volverse más agresivo", ha considerado Supek.
David Mas-Ponte, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en el laboratorio Genome Data Science, ha indicado que "más de la mitad de todas las mutaciones APOBEC en algunos cánceres de pulmón o de mama son generadas por el mecanismo de hipermutación que hemos encontrado".
Se sabe que algunos tipos de cáncer, como el de cuello de útero o algunos de cabeza y cuello, son originados por virus.
Sin embargo, este estudio ha encontrado mutaciones causadas por este sistema APOBEC no sólo en estos tumores, sino también en cánceres que no se cree que estén relacionados con virus.
"Entender mejor el funcionamiento de APOBEC podría ser muy significativo para mejorar el tratamiento del cáncer", ha añadido Mas-Ponte.
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