Los cánceres de distintos órganos comparten similitudes moleculares

Por lo general, los cánceres se clasifican según el lugar en que se originan en el cuerpo: cáncer de mama, cáncer de estómago, etcétera. Pero una colaboración llamada Pan-Cancer Initiative, creada en 2012 en una reunión en Santa Cruz, California, Estados Unidos, buscó estudiar el cáncer desde un nuevo ángulo: molecular. Los análisis preliminares han mostrado que los cánceres que comienzan en diferentes órganos en realidad comparten similitudes a nivel molecular, mientras que los cánceres que se originan en el mismo tejido pueden tener perfiles genómicos muy diferentes.

Ahora, la Iniciativa Pan-Cáncer ha publicado los resultados de un análisis mucho más amplio de datos genómicos y moleculares que caracterizan 33 tipos diferentes de cáncer de más de 10.000 pacientes. Conocido como el Atlas Pan-Cancer, es el análisis cruzado de cáncer más completo hasta la fecha y es el resultado final del programa The Cancer Genome Atlas (TCGA), un esfuerzo conjunto del Instituto Nacional del Cáncer (NCI, por sus siglas en inglés) y el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (Nhgri, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos.

Los resultados del TCGA se han publicado este jueves en 27 artículos distintos

Los resultados se detallan en 27 artículos publicados este jueves en las revistas Cell, Cancer Cell, Cell Reports e Immunity. "Las ideas sobre cómo un tipo de cáncer se relaciona con otra forma de la enfermedad pueden tener implicaciones clínicas reales -subraya el organizador de la Iniciativa Pan-Cáncer, Josh Stuart, profesor de Ingeniería Biomolecular en UC Santa Cruz-. En algunos casos, podemos tomar prestadas prácticas clínicas de enfermedades más conocidas y aplicarlas a cánceres cuyas opciones de tratamiento están peor definidas".

Los principales colaboradores de Stuart en los análisis de Pan-Cancer han sido Christopher Benz, profesor de Cáncer y Desarrollo de Terapias en el Instituto Buck para la Investigación del Envejecimiento y oncólogo clínico en UC San Francisco, y Christina Yau, profesora adjunta de Cirugía en UCSF y científica senior en el Instituto Buck. Stuart y Benz son codirectores del Centro de Análisis de Datos Genómicos del Instituto UCSC-Buck, uno de los siete centros nacionales en la Red de Investigación TCGA.

Trabajando con un equipo internacional de investigadores, realizaron un análisis molecular completo del conjunto de datos de tumores TCGA. Los resultados mostraron que, en función de su composición celular y genética e independientemente de su sitio de origen anatómico, los 33 tipos de tumores podrían reclasificarse en 28 tipos moleculares diferentes, o "agrupaciones".

Clasificación genómica y molecular

Casi dos tercios de estos grupos se consideraron heterogéneos, ya que contenían hasta 25 tipos diferentes de tumores histológicos que, tradicionalmente, se tratarían de forma diferente. Estos análisis moleculares y resultados de agrupamiento, ahora también vinculados a puntos finales de resultados clínicos múltiples, están disponibles para médicos e investigadores en todo el mundo a través de un único portal TCGA.

"Este conjunto integral de análisis finales de TCGA-Atlas Pan-Cancer proporcionará una nueva base para futuros esfuerzos de investigación del cáncer y ensayos clínicos", explica Benz. "También incentivará a los oncólogos clínicos a que los tumores recién diagnosticados y recidivados se caractericen genómicamente. Los pacientes tendrán mejor oportunidad de un tratamiento exitoso si sus tumores se pueden clasificar primero según su composición genómica y molecular", añade.

La investigación recopilada por Pan-Cancer ha sido supervisada por un único comité directivo

La primera ola de comparaciones entre tumores se completó en septiembre de 2013, cuando Stuart y sus colegas en la Iniciativa Pan-Cancer analizaron 12 tipos de tumores perfilados por TCGA. Si bien la mayoría de los tumores terminaron siendo agrupados por su tejido de origen, hubo algunas señales comunes de ADN, ARN y proteína que atraviesan esas agrupaciones. Se hizo evidente, cuando encontramos similitudes entre diferentes tipos de cáncer, la gente quería hacer una comparación más completa", relata Stuart.

En 2014, fue coautor de otro documento de Pan-Cancer en el que los investigadores clasificaron los tumores en subtipos, o grupos, utilizando un análisis estadístico de los datos moleculares del tumor. Mientras que la mayoría de los subtipos de cáncer coincidían con su tejido de origen, algunos de los grupos consistían en tumores que se originaban en diferentes partes del cuerpo. El estudio de 2014 indicó que uno de cada 10 pacientes con cáncer se clasificaría de manera diferente utilizando las nuevas clasificaciones moleculares, y esas diferencias podrían tener ramificaciones sobre qué tipos de opciones de tratamiento o ensayos clínicos deberían estar disponibles para esos pacientes.

Como colíder del grupo de trabajo de Pan-Cancer para TCGA y el Consorcio Internacional de Genómica del Cáncer, Stuart ha desempeñado un papel integral para asegurar que la investigación recopilada por la colaboración se organizaba bajo un paraguas común y fue supervisada por un solo comité directivo. Stuart ayudó a organizar los 27 documentos del Atlas Pan-Cáncer publicados este jueves en las revistas de Cell Press.

A su juicio, el trabajo de la Iniciativa Pan-Cancer hasta ahora se asemeja a un árbol gigante, con raíces que representan diferentes medios de clasificación de tumores, y sub-raíces que se ramifican en cada una de las raíces principales. Esta estructura organizativa proporcionó la base para "grupos de trabajo temáticos", en lugar de grupos basados en el tipo de órgano o tejido.

Ver el panorama general

Stuart y Benz son autores principales de uno de los artículos, publicado en Cell y dirigido por Peter Laird del Instituto de Investigación Van Andel, que proporciona una hoja de ruta para otros investigadores que buscan profundizar en los hallazgos de los diversos grupos de trabajo. "Es una encuesta sobre qué tipos de sistemas subyacen en los datos. Se trata menos de las implicaciones clínicas, y más acerca de los patrones que hemos encontrado", dice Stuart.

Josh Stuart: "Observar estos mapas tumorales es como mirar la Tierra desde la órbita por primera vez"

Los primeros autores del artículo incluyen a Yau y Christopher Wong, científico del laboratorio de Stuart en el Instituto de Genómica UC Santa Cruz. Stuart dice que confía en que una vez que los científicos comiencen a analizar los datos, las implicaciones clínicas no tardarán mucho. "Obviamente, encontrar piezas lógicas procesables de estos mapas raíz es el santo grial. El hito que alcanzamos con este documento es finalmente poder dar un paso atrás y ver el panorama general".

El mapa de tumores UCSC, un navegador interactivo desarrollado por Yulia Newton y Adam Novak para ayudar a los investigadores a visualizar los datos, enseña muestras de pacientes en un Interfaz de Google Maps. Wong usó el navegador para recoger un conjunto de 10 paneles en el artículo de Cell que ilustra los patrones dominantes encontrados en los datos. Estos incluyen la célula de origen, la histología molecular, la "raíz" o el estado de diferenciación, las vías genéticas alteradas específicas y el componente del sistema inmune de los tumores. "Observar estos mapas tumorales es como mirar la Tierra desde la órbita por primera vez -pone como ejemplo Stuart-. Ahora, vemos la imagen completa del cáncer y me llena de esperanza de que podamos entender su complejidad finita, no infinita".