Los genomas de referencia tienen grandes beneficios para la medicina: permiten descubrir los mecanismos moleculares responsables de muchas enfermedades y facilitan el diagnóstico y el desarrollo de terapias más específicas. Conocer el mapa genómico de las células cancerosas puede proporcionarnos información útil para entender su funcionamiento. En algunos tipos de cáncer, no sabemos si las mutaciones en la secuencia comparada con el genoma normal son la causa o el efecto del propio cáncer.
A través del juego analizaremos el genoma de las células cancerosas por partes y de forma colaborativa: primero haremos un análisis cromosoma a cromosoma y luego compararemos pares de cromosomas con pares de cromosomas. Siempre teniendo en cuenta el genoma conocido de las células sin cáncer, buscaremos en el genoma de las células cancerosas la presencia de fragmentos modificados o desplazados o la ausencia de secuencias conocidas.
Al analizar el cáncer de mama, pondremos mucha atención en buscar información sobre determinados genes que la ciencia sabe que son especialmente relevantes en este tipo de cáncer.
Cromosoma 17. (Lanzado el 27 de enero) Este cromosoma contiene un elevado número de genes relacionados con el cáncer de mama. Algunos de ellos son genes supresores de tumores como el TP53 o el BRCA1. Los genes supresores de tumores son genes que regulan el crecimiento y la división celular. Por lo tanto, si están mutados pueden dar lugar al desarrollo del cáncer. Por ejemplo, una reducción de la función de BRCA1 se ha asociado a cerca del 40% de los cánceres de mama heredados. Otros genes asociados son los oncogenes como MAP2K4 o BCAS3. Los oncogenes son genes que, cuando están mutados o sobre expresados, pueden hacer que las células sobrevivan y proliferen, en lugar de someterse a una muerte celular programada (apoptosis). El ERBB2 es un oncogén importante, ya que su sobreexpresión se asocia al 20% de los carcinomas de mama invasivos. Por último, un gen interesante localizado en la chr17 es el RAD51C. Está localizado en una región donde la amplificación se produce con frecuencia en los tumores de mama, lo que sugiere un papel en la progresión del tumor.
Cromosoma 10. (Lanzado el 1 de febrero) Este cromosoma contiene interesantes reordenamientos internos, como translocaciones (porción de un cromosoma que se rompe y salta a una ubicación diferente) o duplicaciones (producción de una o más copias de un gen o región de un cromosoma). Además, encierra genes relacionados con el cáncer de mama. Algunos de ellos (PTEN o FGFR2) están vinculados a una importante vía que regula el ciclo celular, interviniendo en funciones como el metabolismo, el crecimiento, la proliferación o la supervivencia celular (la vía PI3K/AKT). Por lo tanto, una activación aberrante de esta vía conducirá a la supervivencia/proliferación de las células tumorales. PTEN es un gen que funciona como supresor de tumores, actuando como regulador negativo de la vía PI3K/AKT. Las mutaciones en este gen conducirán a la sobreexpresión de la vía, aumentando el riesgo de cáncer. El FGFR2 puede activar la vía PI3K/AKT, y participa en la maduración celular o en el mantenimiento de los huesos. Se ha observado un aumento erróneo del número de copias de este gen en el cáncer de mama. Otros genes interesantes localizados en el cromosoma 10 son KIF5B o SUFU. El primero funciona como una proteína motora, y se ha observado que está altamente expresado en el cáncer de mama. SUFU desempeña un papel una vía de señalización que participa en el desarrollo humano, y que en su mayor parte está inactiva en el organismo adulto. Así, una señalización aberrante de este gen se ha relacionado con varios tipos de cáncer.
Cromosoma 7. (Lanzado el 4 de febrero) Este cromosoma contiene algunos reordenamientos internos, como una interesante translocación. Encierra genes relacionados con el cáncer de mama. Podemos encontrar BRAF o KMT2C, dos de los genes más comúnmente mutados en este tipo de cáncer. BRAF es un oncogén que participa en la división y diferenciación celular. KMT2C participa en la modificación de las histonas (proteínas que protegen el ADN). Este gen tiene una frecuencia de mutación del 8% en el cáncer de mama. Podemos encontrar otros genes importantes como el EGFR, un receptor del factor de crecimiento epidérmico, que conduce a la proliferación celular. Se ha demostrado que las amplificaciones y mutaciones de este gen son los factores detonantes en muchos tipos de cáncer.
Cromosoma 16. (Lanzado el 4 de febrero) Este cromosoma contiene pequeños reordenamientos y algunos genes relacionados con el cáncer de mama. Podemos encontrar genes supresores de tumores como PALB2, BRD7 o CTCF. PALB2 ayuda a reparar las roturas del ADN, y BRD7 tiene un papel importante al interactuar con el oncogén p53 e impedir el crecimiento de los tumores. El CTCF regula la expresión de los genes y participa en la estructura tridimensional del genoma. Suele estar mutado en las líneas celulares de cáncer de mama y en los tumores de mama. Además, el cromosoma 16 contiene el CDH1, que es un gen que codifica una proteína implicada en la adhesión de proteínas. Las mutaciones en este gen están relacionadas con diversos tipos de cáncer, ya que se cree que su pérdida de función contribuye a la progresión del cáncer.
Cromosoma 1. (Lanzado el 11 de febrero) Este cromosoma es el mayor cromosoma humano. Contiene algunos genes importantes relacionados con el cáncer de mama, como el MTOR, implicado en la vía PI3K/AKT, con un papel esencial en el crecimiento celular, la proliferación, la apoptosis y la angiogénesis. La desregulación de MTOR se ha observado en muchos tipos de cáncer. BCAS2, también en cromosoma 1, se ha asociado con el cáncer de mama, ya que aumenta la actividad del receptor de estrógenos (RE), y podría promover procesos carcinogénicos en las células del cáncer de mama. Además, los genes supresores de tumores, como el SPEN, se localizan en este cromosoma.
Cromosoma 13. (Lanzado el 11 de febrero) Este cromosoma contiene un importante gen del cáncer de mama, el BRCA2. Este gen interviene en la reparación de las roturas de la doble cadena del ADN. Las mutaciones en este gen se han convertido en un sello distintivo de los cánceres de mama y ovario hereditarios. Además, contiene el RB1, un gen que regula negativamente el ciclo celular y que fue el primer gen supresor de tumores encontrado.
Cromosoma 2. (Lanzado el 18 de febrero) Este cromosoma contiene algunos genes relacionados con el cáncer de mama como BARD1, DNMT3A o SF3B1. El primer gen, BARD1, codifica una proteína que interactúa con otro gen del cáncer de mama, BRCA1 (en el cromosoma 17). Su interacción favorece las funciones de supresión tumoral, ya que participan en la reparación de roturas de doble cadena y en la apoptosis. DNMT3A participa en los procesos de metilación, y su regulación a la baja se ha relacionado con el cáncer de mama. Por otro lado, SF3B1 participa en el empalme del ARN. Se han descrito mutaciones en este gen en el cáncer de mama.
Cromosoma 3. (Lanzado el 18 de febrero) Este cromosoma contiene un importante oncogén, el PIK3CA. Este gen tiene la mayor frecuencia de mutación en el cáncer de mama, siendo un importante foco de atención en los estudios sobre el cáncer en la última década. Tiene un papel en diversas funciones celulares, incluyendo la proliferación y la supervivencia. Otro gen localizado en este cromosoma es el SETD2, que participa en las modificaciones de las histonas. Sus mutaciones se han encontrado comúnmente en los cánceres, y tiene una tasa de mutación de alta frecuencia en el tumor filopodial de mama (PT). Este tipo de tumores puede ser muy agresivo.
Cromosoma 4. (Lanzado el 25 de febrero) Este cromosoma contiene algunos genes relacionados con el cáncer de mama como REST, FGF2 o FBXW7. REST actúa como represor transcripcional de genes neuronales en tejidos no neuronales. Curiosamente, puede actuar como oncógeno o como supresor tumoral dependiendo del contexto. El FGF2 es un miembro de la familia del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF). Participa en la curación de heridas o en el crecimiento de tumores, entre otras funciones. FBXW7 participa en la ubiquitinación de proteínas. Es un gen supresor de tumores crítico y se han detectado mutaciones en este gen en líneas celulares de ovario y de cáncer.
Cromosoma 5. (Lanzado el 25 de febrero) Este cromosoma contiene genes supresores de tumores como APC o IRF1. APC codifica una proteína supresora de tumores que actúa como antagonista de las vías de señalización de la superficie celular. Participa en la migración celular o en la apoptosis, entre otras funciones. El IRF1 actúa como regulador transcripcional y supresor tumoral. Activa la transcripción de genes implicados en la respuesta inmunitaria. Los defectos en este gen se han asociado a algunos tipos de cáncer. Otro gen interesante situado en el cromosoma 5 es el TERT, que codifica una proteína que mantiene los extremos de los telómeros en los cromosomas. La desregulación de esta proteína puede estar implicada en la oncogénesis.
Cromosoma 21. (Lanzado el 4 de marzo) Este cromosoma contiene un interesante gen relacionado con el cáncer de mama, el RUNX1. Este gen controla la expresión de genes esenciales para el desarrollo celular. Una mala regulación en este gen está asociada a muchos cánceres, incluido el de mama.
Cromosoma 22. (Lanzado el 4 de marzo) Este cromosoma es uno de los más pequeños, contiene tres genes relacionados con el cáncer de mama. Uno de ellos es el PRODH, que codifica una proteína mitocondrial que está implicada en los procesos que producen ATP o especies reactivas de oxígeno, teniendo un papel en la supervivencia o la muerte celular. CHEK2 es otro gen que interviene en los puntos de control del ciclo celular y es un supresor de tumores. Estabiliza la proteína supresora de tumores p53, lo que conduce a la detención del ciclo celular. Además, interactúa con BRCA1 (localizado en el cromosoma 17), por lo que está implicado en la supervivencia de las células tras un daño en el ADN. Las mutaciones en CHEK2 confieren predisposición al cáncer de mama, los sarcomas o los tumores cerebrales, entre otros. Por último, APOBEC3A es un gen que codifica una proteína implicada en la inmunidad. Las mutaciones en este gen son una de las principales fuentes de cáncer de mama.
Cromosoma 6. (Lanzado el 11 de marzo) Este cromosoma contiene una enorme variedad de genes relacionados con el cáncer de mama. Como el TRIM27, un represor de la transcripción que participa en la senescencia celular. Tiene un papel en el desarrollo del cáncer, ya que está altamente expresado en las células cancerosas, lo que conduce a la desregulación celular, la proliferación de las células tumorales y la migración. Tiene el potencial de servir como biomarcador para los pacientes con cáncer. La MAPK14 es un miembro de la familia de las MAP quinasas. Actúan como punto de integración de múltiples señales bioquímicas y están implicadas en una gran variedad de procesos celulares. Este gen tiene un papel esencial en la migración celular en las células del cáncer de mama. HSP90AB1 codifica una proteína que pertenece a la familia de las HSP (proteínas de choque térmico), que están implicadas en la supervivencia celular, la transducción de señales o el plegamiento de proteínas entre otros procesos. Se han relacionado con la formación de tumores y la proliferación de células cancerosas, y se están estudiando como nuevos enfoques terapéuticos en el tratamiento del cáncer. Por último, FOXO3 funciona como desencadenante de la apoptosis a través de la expresión de genes necesarios para la muerte celular. Es un importante gen supresor de tumores en una variedad de cánceres humanos.
Cromosoma 20. (Lanzado el 11 de marzo) Este cromosoma contiene BCAS4 y BCAS1, dos genes situados en la región 20q13.2, una región que sufre amplificación, sobreexpresión y fusión en el cáncer de mama. La amplificación de esta región se asocia a fenotipos tumorales más agresivos. Otro gen relacionado con el cáncer de mama localizado en este cromosoma es el CD40. Este gen es un receptor de las células presentadoras de antígenos del sistema inmunitario, que media en una amplia variedad de respuestas inmunitarias inflamatorias. Es un miembro de la familia del receptor del factor de necrosis tumoral (TNR), que son proteínas que desarrollan respuestas antitumorales contra las células cancerosas. El CD40 se expresa ampliamente en la superficie de las células inmunitarias y en diversos tipos de cáncer, incluido el de mama.
Cromosoma 19. (lanzado el 25 de marzo). Este cromosoma contiene un gen supresor de tumores, el STK1 está alterado en casi el 3% de los cánceres de adenocarcinoma de pulmón o carcinoma ductal invasivo de mama. También contiene otros genes como CCNE1 o KCNN4. La sobreexpresión de CCNE1 se ha observado en muchos tumores, lo que provoca inestabilidad cromosómica y puede contribuir a la tumorigénesis. KCNN4 codifica una proteína que participa en la formación de canales de potasio en la membrana celular. Se ha visto que este gen es un modulador de la progresión y la resistencia a los fármacos en el cáncer de mama. Dirigirse a este gen podría servir como estrategia terapéutica.
Cromosoma 8 (lanzado el 25 de marzo). Este cromosoma encierra algunos genes relacionados con el cáncer como LOXL2, MYC o NDRG1. LOXL2 codifica una proteína esencial para la biogénesis del tejido conectivo. Además permite el entrecruzamiento del colágeno y la elastina en la matriz extracelular de los tumores, facilitando el proceso de metástasis. Es de particular interés en la biología del cáncer ya que se expresa altamente en algunos tumores, y afecta a la proliferación de las células del cáncer de mama. La amplificación de MYC se observa en numerosos cánceres humanos. Además, está altamente expresado en el tipo de cáncer de mama triple negativo, el subtipo de cáncer de mama más agresivo. Por último, NDRG1 codifica una proteína citoplasmática que interviene en las respuestas al estrés, el crecimiento y la diferenciación celular. Impulsa la progresión tumoral y la metástasis cerebral en los cánceres de mama agresivos, por lo que puede servir como diana terapéutica y biomarcador de pronóstico.
Cromosoma 9. (lanzado el 1 de abril) Este cromosoma contiene el gen NOTCH1, un gen importante ya que forma parte de una vía de señalización que interviene en procesos relacionados con la especificación del destino celular, la diferenciación y la proliferación. Se ha observado un aumento de los receptores Notch en diversos tipos de cáncer, como el de mama. Además, el cromosoma 9 contiene el gen SMC5, implicado en la recombinación del ADN, la senescencia celular y la rotura de la doble cadena del ADN. Se han observado cambios en la expresión de este gen en pacientes con cáncer de mama.
Cromosoma 11. (Lanzado el 8 de abril). Este cromosoma contiene el gen ATM que codifica una proteína que es un importante punto de control del ciclo celular. Regula una gran variedad de proteínas, entre ellas p53 o BRCA1, dos importantes supresores de tumores. Las mutaciones en el gen ATM se asocian a un mayor riesgo de desarrollo del cáncer de mama y a un peor pronóstico.
Cromosoma 12. (Lanzado el 8 de abril). Este cromosoma contiene tres interesantes genes del cáncer de mama. El CD9 codifica una glicoproteína de la superficie celular. Participa en la diferenciación, la adhesión y la transducción de señales. La expresión de este gen desempeña un papel fundamental en la supresión de la motilidad de las células cancerosas y la metástasis. El gen ETV6 está implicado en las interacciones proteína-proteína. Se han observado reordenamientos de este gen en pacientes con carcinoma de mama secretor, que es un tipo poco común de cáncer de mama que suele tener un resultado favorable. Otro gen es el MDM2. Este gen codifica una ubiquitina ligasa. Puede promover la formación de tumores al dirigirse a las proteínas supresoras de tumores, como la p53. Así, la sobreexpresión de este gen se detecta en una variedad de cánceres diferentes.
Cromosoma 14. (Lanzado el 22 de abril). Este cromosoma contiene el gen DICER1. Codifica una proteína de procesamiento de miARN que regula la expresión de los genes. El procesamiento de miRNA se ha relacionado con una amplia gama de tipos de cáncer, por lo que las mutaciones en DICER1 se han relacionado con el desarrollo de esta enfermedad. También se conoce como un fuerte agente antiviral con actividad contra los virus de ARN como el SARS-CoV-2. Otro gen que contiene es el TEP1. Codifica una proteína que cataliza la adición de nuevos telómeros en los extremos del cromosoma. Dado que la longitud de los telómeros se ha relacionado con el cáncer de mama, es un gen realmente interesante de estudiar. El gen AKT1 también está presente en este cromosoma: es un conocido oncogén que desempeña un papel en la supervivencia celular, la angiogénesis y la formación de tumores.
Cromosoma 15. (Lanzado el 22 de abril). Este cromosoma encierra algunos genes relacionados con el cáncer, como el SMAD3, un gen supresor de tumores. Transmite señales de la superficie celular al núcleo, regulando la actividad de los genes y la proliferación celular. NTRK3 codifica una proteína que actúa como receptor unido a la membrana. Las mutaciones en este gen se han asociado a meduloblastomas, carcinomas de mama secretores y otros cánceres. este cromosoma también contiene el gen IGF1R, que se une al factor de crecimiento similar a la insulina. Suele estar muy sobre expresado en los tejidos malignos y potenciar la supervivencia celular.
Cromosoma 18. (Lanzado el 22 de abril). Este cromosoma contiene el gen SMAD4, que codifica una proteína de transducción de señales. Una baja expresión de este gen se ha relacionado con el desarrollo del cáncer de mama. Esto se debe a que SMAD4 es activado por el factor de crecimiento TFG-beta, que suele estar alterado en varios tipos de tumores. Otro gen presente en este cromosoma es el BCL2. Este gen codifica una proteína integral de la membrana mitocondrial externa que bloquea la muerte apoptótica de algunas células, como los linfocitos. Se cree que la expresión constitutiva de BCL2 es la causa del linfoma folicular, un tipo de cáncer que afecta a los glóbulos blancos, los linfocitos.
Cromosoma X. (Lanzado el 22 de abril). Este cromosoma contiene el gen KDM6A, que codifica UTX, una desmetilasa de histonas que participa en el desarrollo embrionario. Se han descrito mutaciones en este gen en una amplia gama de cánceres, como el de mama. Otro gen adjunto es el XIST, que participa en el proceso de silenciamiento del cromosoma X en las hembras de mamíferos, para proporcionar una equivalencia de dosis entre machos y hembras, ya que los machos sólo tienen un cromosoma X. El XIST se expresa exclusivamente en el cromosoma X inactivado. Se ha descubierto que la expresión de este gen está desregulada en una variedad de cánceres humanos en comparación con las células normales.
