image: Tools and datasets used to identify cancer driver genes could also advance research in clonal hematopoiesis. view more
Credit: IRB Barcelona
La hematopoyesis clonal es un proceso biológico en el que células madre hematopoyéticas (población que da lugar a una amplia variedad de tipos de células sanguíneas) adquieren una mutación ventajosa y proliferan con más rapidez que las células que las rodean, superándolas en número.
La hematopoyesis clonal se diagnostica cuando dicha mutación está presente en el 2% de todas las células sanguíneas de un individuo determinado. Las mutaciones ventajosas que impulsa la hematopoyesis clonal están sujetas a selección positiva, al igual que las mutaciones en los genes de cáncer que son responsables de la malignización de las células.
Liderados por la Profesora de Investigación ICREA Dra. Núria López-Bigas, los investigadores del laboratorio de Genómica Biomédica del IRB Barcelona han utilizado herramientas computacionales que en un principio fueron diseñadas en el contexto de la genómica del cáncer para identificar los genes que impulsan la hematopoyesis clonal.
La base de esta estrategia recae en el hecho de que, tanto el desarrollo del cáncer como el de la hematopoyesis clonal, se caracterizan por una selección positiva de mutaciones ventajosas y que, por tanto, si se adaptan adecuadamente las herramientas y los conjuntos de datos que se emplean para identificar los genes conductores del cáncer, también podrían servir para avanzar en la investigación de la hematopoyesis clonal.
En primer lugar, para identificar las mutaciones somáticas de las células sanguíneas, los investigadores invirtieron la metodología utilizada en la identificación de mutaciones somáticas en tumores, en la que el genoma de las células sanguíneas de pacientes oncológicos se usa como referencia para identificar las mutaciones somáticas en las muestras tumorales.
En cambio, los investigadores llevaron a cabo una “identificación invertida” (es decir, utilizaron los genomas tumorales como referencia para identificar las mutaciones somáticas presentes en el genoma de las células sanguíneas, que se habían expandido debido a la hematopoyesis clonal). Mediante la aplicación de la plataforma Integrative OncoGenomics (IntOGen), desarrollada por el mismo grupo, posteriomente emplearon esas mutaciones somáticas sanguíneas para identificar los genes bajo selección positiva en la hematopoyesis clonal.
La hematopoyesis clonal se descubrió hace más de 60 años, pero aún falta identificar la totalidad de los genes con capacidad para impulsar este trastorno mediante mutaciones. “En este trabajo proponemos un nuevo enfoque que podría conducir a la identificación del compendio de los genes conductores de la hematopoyesis clonal, lo que supondría una mejora en nuestro modo de entender los mecanismos subyacentes y que podría contribuir a la detección temprana de esta condición en la población”, explica el Dr. Abel. González-Pérez, investigador asociado del IRB Barcelona que ha codirigido el proyecto junto con la Dra. López-Bigas.
La hematopoyesis clonal como problema de salud global
La hematopoyesis clonal es un proceso que está estrechamente relacionado con el envejecimiento. Además, los pacientes oncológicos que han recibido tratamiento de quimioterapia tienen más probabilidades de desarrollar esta condición.
“En trabajos anteriores estudiamos la evolución de las células sanguíneas que se encuentran expuestas a tratamientos oncológicos y observamos cómo, aunque el inicio de la hematopoyesis clonal se produjera antes de la exposición a la quimioterapia, el tratamiento favorecía este proceso”, explica el Dr. Oriol Pich, primer autor del estudio, alumni del IRB Barcelona y actualmente investigador postdoctoral en el Francis Crick Institute, en Londres.
A pesar de no ser propiamente una enfermedad, la hematopoyesis clonal aumenta la probabilidad de desarrollar neoplasias malignas en la sangre, así como futuras afecciones cardiovasculares. Por lo tanto, su detección temprana es esencial para un adecuado seguimiento y manejo clínico tempranos de las complicaciones relacionadas.
El laboratorio de Genómica Biomédica participa ahora en dos proyectos de investigación en los que se evalúa el impacto de la hematopoyesis clonal en la población sana (en concreto, en lo que respecta a la aterosclerosis y el infarto de miocardio).
Este estudio ha sido posible gracias a los pacientes (y a sus familias) que donaron muestras para la investigación científica, y a los investigadores de genómica del cáncer que las analizaron laboriosamente y depositaron sus secuencias en el dominio público. Este trabajo involucró a tres grupos específicos de donantes, aportados por TCGA, la Fundación Médica Hartwig y MSK-IMPACT, respectivamente. El estudio recibió financiación del European Research Council, el Ministerio de Ciencia y la Asociación Española del Cáncer (AECC).
Journal
Nature Communications
Method of Research
Computational simulation/modeling
Subject of Research
People