- Abstracto
- Variación del ADN
- El ADN basura y el cáncer
- Las repeticiones del MSR1 muestran mucha variación natural
- El MSR1 se repite en el cáncer de mama y el cáncer de próstata
- ¿Qué sigue?
- Cuadro 1. ¿Qué tiene que ver la ética con la genética?
- Glosario
- Declaración de conflicto de intereses
- Artículo de origen
- Referencia
Abstracto
Dentro de cada célula de tu cuerpo hay ADN. Parte de este ADN le dice al cuerpo cómo fabricar proteínas. Sin embargo, gran parte de este ADN no fabrica proteínas y algunos lo llaman «ADN basura». Un reciente estudio de investigación demostró que la variación (las diferencias entre individuos) en un trozo concreto de ADN basura podría aumentar el riesgo de cáncer. Los científicos analizaron un tipo de ADN basura llamado repeticiones MSR1. Demostraron que las repeticiones MSR1 se pegaban al final de los genes cancerígenos, formando «colas», y que las colas más cortas aumentaban el riesgo de cáncer de mama y de próstata. Se trata de un hallazgo apasionante, ya que podría permitir un mejor diagnóstico y tratamiento del cáncer.
Dentro de cada célula de nuestro cuerpo hay una larga y fina molécula llamada ADN. El ADN es tu propio manual de instrucciones y le dice a tu cuerpo todo lo que necesita saber. El ADN determina el color de tus ojos, el tono de tu piel, tu altura e incluso si tus músculos son mejores para esprintar o para correr una maratón. Al igual que un manual de instrucciones real, las instrucciones del ADN están escritas en una serie de letras. En el ADN sólo hay cuatro letras: A, T, G y C. Estas letras se combinan para deletrear las instrucciones de las proteínas. Las proteínas son los componentes básicos de las células. El cerebro, el corazón y todos los demás órganos están formados por muchas proteínas diferentes. Las letras del ADN necesarias para fabricar una proteína se denominan «genes». ¿Puedes adivinar cuántos genes tiene un ser humano?
¡Más de 20.000!
Así es, en cada célula de tu cuerpo hay más de 20.000 genes, cada uno de los cuales detalla las instrucciones para una proteína diferente. Los genes están alineados a lo largo de unas estructuras llamadas cromosomas. Los cromosomas son enormes moléculas de ADN que se han enrollado con mucha fuerza para encajar en la célula. Cada célula humana tiene 23 pares de cromosomas. Puedes ver cómo se relacionan el ADN, los genes, los cromosomas y las células en la Figura 1.
- Figura 1 – Puedes imaginar cada célula como una biblioteca.
- En la biblioteca hay 23 pares de estanterías y en la célula, 23 pares de cromosomas. En las estanterías de las librerías hay libros; cada libro es un gen. La biblioteca tiene dos copias de cada libro, ya que las estanterías están en pares, ¡recuerda! Dentro del libro están las letras A, T, C y G en muchas combinaciones, que dan la instrucción de cómo hacer una sola proteína.
Los genes son un código secreto para las proteínas, por lo que a veces se les llama «ADN codificador». Sin embargo, entre los genes, hay muchas otras letras de ADN que no producen proteínas. Esto se llama «ADN no codificante», porque no forma parte del código secreto de las proteínas. En el pasado, los científicos pensaban que los genes eran la única parte importante del ADN. Llamaban a las partes no codificantes «ADN basura», porque pensaban que era basura. Parte del ADN basura es muy repetitivo, ya que repite la misma secuencia de letras una y otra vez. Sí, ya sé que los científicos no son muy imaginativos. Echa un vistazo a la Figura 2 para ver cómo el ADN basura encaja alrededor de los genes.
- Figura 2 – Cada cromosoma (estantería) tiene muchos genes (libros).
- Cada libro contiene el código secreto de una proteína. Pero los libros (genes) no están todos juntos, sino que hay hojas de papel sueltas entre los libros. A veces las hojas sueltas están en la parte posterior del libro, como un apéndice extra. Las hojas de papel contienen letras de ADN, pero no forman parte del código secreto de las proteínas. Las hojas de papel son el «ADN basura». Algunas de las palabras de las hojas de papel sueltas son muy repetitivas, por ejemplo, ¡sólo hay que decir CAT una y otra vez! Cuando una secuencia de letras se repite una y otra vez en el genoma lo llamamos «ADN repetido».»
Variación del ADN
¿Has utilizado alguna vez un diccionario de sinónimos? Es un tipo especial de diccionario que nos indica las palabras que tienen el mismo, o similar, significado entre sí. Por ejemplo, puedes buscar «grande» en el tesauro y puede aparecer «grande, masivo, enorme». Creo que estarás de acuerdo en que las siguientes frases son todas correctas y tienen el mismo significado, aunque utilicen una palabra ligeramente diferente:
El gato se sentó en una estera sucia.
El gato se sentó en una estera sucia.
El gato se sentó en una estera embarrada.
Lo mismo puede ocurrir en el ADN. ¿Recuerdas que la secuencia de letras que indican al cuerpo cómo fabricar una proteína se llama gen? Imagina que observas las letras de un gen en muchas personas diferentes. La mayoría de las letras serían las mismas en cada persona, pero de vez en cuando se utilizaría una letra diferente, como si se utilizara una palabra alternativa del tesauro. Por ejemplo, si miramos el gen del color de los ojos, hay una versión para los ojos azules, otra para los verdes, otra para los marrones y otra para los grises. Las letras pueden ser ligeramente diferentes, pero todas son versiones correctas del gen. A estas pequeñas diferencias normales las llamamos «variación natural».
El ADN basura y el cáncer
El ADN basura también puede tener una variación natural. Recientemente, la doctora Anna Rose y sus colegas demostraron que la variación natural del ADN basura puede aumentar el riesgo de cáncer.
El cáncer es una enfermedad en la que algunas células del cuerpo se descontrolan. Se dividen con demasiada rapidez y causan un bulto peligroso, llamado tumor. El cáncer es muy común: es posible que conozcas a alguien que haya tenido cáncer o que hayas escuchado historias de pacientes con cáncer en las noticias. El cáncer puede afectar a diferentes partes del cuerpo. El cáncer de mama suele afectar a las mujeres, y aproximadamente una de cada ocho mujeres tendrá cáncer de mama en algún momento de su vida. El cáncer de próstata afecta a los hombres y es tan común como el de mama . Entonces, ¿cómo aumenta la variación natural del ADN basura el riesgo de padecer estos cánceres?
Los investigadores observaron un tipo específico de ADN basura, llamado repeticiones MSR1. Descubrieron que los grupos de repeticiones MSR1 se encontraban a menudo muy cerca de los genes. Encontraron uno de estos grupos de MSR1 muy interesante, porque este grupo de ADN basura estaba pegado al final de un gen conocido que causa cáncer. Si volvemos a la figura 2, podemos ver que las hojas sueltas (ADN basura) se encuentran entre los libros (genes) o metidas al final del libro como un apéndice. En este caso, las hojas sueltas estaban en las últimas páginas del libro. Se podría pensar que las repeticiones de MSR1 son una cola para el gen cancerígeno. Los científicos se preguntaron si la cola del MSR1 era importante.
Las repeticiones del MSR1 muestran mucha variación natural
Primero, los investigadores observaron la cola del MSR1 en muchas personas diferentes, para comprobar la variación natural de su longitud. Y encontraron un montón de ellas. En personas del Reino Unido y Australia, vieron que diferentes personas tenían desde colas de MSR1 muy cortas hasta colas muy largas (Figura 3).
- Figura 3
- Los científicos descubrieron que las repeticiones de MSR1 (círculos azules) formaban una cola al final del gen causante del cáncer (como el apéndice de hojas sueltas en la contraportada de un libro en la Figura 2). Observaron las colas de MSR1 en un gran grupo de personas del Reino Unido y Australia y descubrieron que la longitud de las colas mostraba una variación natural. Algunas personas tenían colas muy cortas, mientras que otras tenían colas muy largas, ¡y otras estaban en algún punto intermedio!
Recuerda que los cromosomas están en pares, por lo que cada persona tiene dos de cada gen. ¡Eso significa que cada persona tiene dos de los genes causantes del cáncer, y dos colas de MSR1! Así, en un cromosoma puede haber una cola corta, pero en el otro cromosoma puede haber una cola larga. Por otra parte, podría haber una cola corta en ambos cromosomas, o una cola larga en ambos cromosomas.
Los científicos sabían que la cola de un gen suele ser importante para controlar la cantidad de proteínas que se producen a partir de ese gen. Se puede imaginar que un gen tiene un interruptor de control: cuando el gen está «apagado», no se produce ninguna proteína a partir del gen. Cuando el gen está «encendido», se producen proteínas. O -más exactamente- los genes pueden ser controlados por el interruptor de una luz. El gen no está simplemente encendido o apagado, sino que puede estar apagado, con poca luz, con luz media o con luz brillante. Los científicos pensaron que tal vez la cola del MSR1 era un interruptor de atenuación para el gen cancerígeno. Hicieron un complicado experimento que demostró que la cola corta producía mucha más proteína que la cola larga. Así, demostraron que la cola del MSR1 era un interruptor de regulación, y que la cola larga era el ajuste de la luz baja, pero la cola corta era el ajuste de la luz brillante (Figura 4).
- Figura 4 – La cola del MSR1 actúa como un interruptor de regulación del gen cancerígeno.
- La cola corta es el ajuste de la luz brillante en el interruptor y hace que se produzca mucha proteína. Por el contrario, la cola larga es la configuración de luz tenue, lo que significa que no se produce mucha proteína a partir del gen.
El MSR1 se repite en el cáncer de mama y el cáncer de próstata
A continuación, los investigadores pensaron en lo que esto podría significar para el cáncer. Otros científicos ya habían descubierto que los tumores de cáncer de mama y de próstata presentaban altos niveles de la proteína producida por el gen causante del cáncer . La Dra. Rose y sus colegas habían visto que la cola corta era el interruptor de la luz brillante y producía altos niveles de la proteína causante del cáncer (eche otro vistazo a la Figura 4 para recordar esto, si lo necesita). Así que pensaron que si una persona tiene la cola corta en el gen, esa persona podría tener riesgo de padecer cáncer de mama y de próstata.
Primero, investigaron el cáncer de mama. Observaron a un grupo de mujeres del Reino Unido que tenían cáncer de mama y al mismo número de mujeres que no lo tenían. Midieron la longitud de las colas de MSR1 que las mujeres tenían en el gen causante del cáncer en cada uno de sus cromosomas (recuerde: todo el mundo tiene dos de cada cromosoma). Descubrieron que las mujeres con cáncer de mama eran mucho más propensas a tener colas cortas de MSR1. De hecho, utilizaron las matemáticas para demostrar que si una persona tiene una cola corta en ambos cromosomas, tiene cinco veces más probabilidades de padecer cáncer de mama a una edad temprana. Incluso una cola corta en sólo uno de los cromosomas hace que una persona tenga casi dos veces más probabilidades de padecer cáncer de mama.
A continuación, investigaron el cáncer de próstata. Esta vez, analizaron un grupo de hombres de Australia con cáncer de próstata, y el mismo número de hombres sin cáncer de próstata. Una vez más, descubrieron que la cola corta del MSR1 ponía a los hombres en riesgo de padecer cáncer de próstata. Calcularon que una cola corta en ambos cromosomas, hacía que un hombre tuviera 1,5 veces más probabilidades de padecer cáncer de próstata.
¿Qué sigue?
Es muy interesante saber cómo se controla el ADN de nuestras células. Fue muy emocionante para los científicos descubrir que la repetición MSR1 actuaba como un interruptor de regulación. Entender cómo se controlan los genes es una parte importante de la ciencia actual. Pero, ¿podemos usar esto para ayudar a la gente? Probablemente.
El ADN es en gran medida el mismo desde el día en que se nace hasta el día en que se muere. Esto significa que un científico podría analizar la sangre de las personas para averiguar la longitud de sus colas MSR1 cuando son jóvenes. El científico sabría entonces qué personas tienen las colas cortas en sus cromosomas, lo que le indicaría qué personas tienen un mayor riesgo de padecer cáncer de mama o de próstata. Esta información ayudará a los médicos a vigilar a estas personas con más cuidado y, con suerte, a detectar cualquier tipo de cáncer muy pronto. Esto significa que las personas con riesgo tienen muchas más posibilidades de curarse del cáncer.
Sin embargo, también tenemos que pensar en la ética de cualquier nuevo test genético; eche un vistazo al Recuadro 1 para ver más sobre la ética médica y si la Dra. Rose se sometería a la prueba o no.
Cuadro 1. ¿Qué tiene que ver la ética con la genética?
La ética médica es un tipo de filosofía que analiza la moralidad de los experimentos científicos, es decir, si es correcto o no llevar a cabo la investigación. La ética médica es especialmente importante en la ciencia médica, porque a menudo experimentamos con seres humanos o con muestras de seres humanos (como las muestras de ADN). Antes de que un científico lleve a cabo un proyecto de investigación, debe obtener el permiso de un grupo de especialistas llamado «Consejo de Ética», que considera si el estudio es éticamente correcto.
En este proyecto de investigación, utilicé muestras de ADN de muchas personas, pero no las mías. No sería ético utilizar mi propia muestra de ADN. Esto es crucial porque, al hacer la investigación, podríamos aprender algo completamente inesperado. ¿Qué haría si descubriera por accidente que tengo una mutación genética para una enfermedad grave e incurable? Este es el tipo de cuestiones importantes que considera la ética médica.
Sin embargo, yo elegiría hacerme la prueba de la longitud de la cola del ADN basura. Esto se debe a que, aunque el cáncer es una enfermedad muy grave, tiene cura. Si me hiciera la prueba y descubriera que tengo un alto riesgo, podría estar más preparado para la enfermedad. Me sometería a pruebas de detección con más regularidad y, en caso de contraer la enfermedad, podría recibir tratamiento antes. Sin embargo, si existiera una prueba genética para una enfermedad diferente que no tuviera tratamiento, no querría hacerme esa prueba, ya que me crearía más preocupaciones sin ningún beneficio. ¿Qué haría usted en cada situación?
También podría ser posible hacer nuevos tratamientos para el cáncer. Esta investigación nos mostró que las repeticiones MSR1 son importantes en el cáncer. Por lo tanto, tal vez los farmacéuticos sean capaces de fabricar un medicamento que se dirija a las repeticiones MSR1. Esto podría ser un nuevo tipo de quimioterapia, un fármaco para combatir el cáncer.
Comprender los cambios genéticos que aumentan el riesgo de contraer cáncer es realmente importante para seguir luchando contra el cáncer. Es de esperar que este nuevo hallazgo permita a los científicos y a los médicos detectar antes el cáncer y elaborar nuevos y mejores tratamientos. Y todo ello a partir del llamado «ADN basura»!
No es tan basura después de todo, ¿eh?
Glosario
ADN: Una letra que compone el código genético humano, puede ser A, T, G o C.
Proteína: Los componentes básicos de todas las células del cuerpo.
Genio: Conjunto de letras de ADN que deletrean la instrucción para fabricar una proteína.
Cromosoma: Una enorme cadena de ADN que está dentro de cada célula del cuerpo.
ADN no codificante: Las letras del ADN que no forman parte de un gen, por lo que no deletrean las instrucciones para una proteína.
Genoma: El nombre para el conjunto completo de todo el ADN en todos los cromosomas.
Variación natural: Pequeñas diferencias entre el código genético de distintas personas.
Cáncer: Enfermedad en la que algunas células del cuerpo están fuera de control y crecen hasta formar un bulto, o tumor.
Quimioterapia: Un fármaco que combate las células cancerosas.
Declaración de conflicto de intereses
El autor declara que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un potencial conflicto de intereses.
Artículo de origen
Rose, A. M., Krishan, A., Chakarova, C. F., Moya, L., Chambers, S. K., Hollands. M., et al. 2018. Las repeticiones de MSR1 modulan la expresión genética y afectan al riesgo de cáncer de mama y de próstata. Ann. Oncol. 29(5):1292-1303. doi:10.1093/annonc/mdy082
Referencia
Rose, A. M., Krishan, A., Chakarova, C. F., Moya, L., Chambers, S., Hollands, M., et al. 2018. Las repeticiones de MSR1 modulan la expresión genética y afectan al riesgo de cáncer de mama y de próstata. Ann. Oncol. 29(5):1292-1303. doi:10.1093/annonc/mdy082
Estadísticas del sitio web de Cancer Research UK. Disponible en: http://www.cancerresearchuk.org/health-professional/cancer-statistics/risk/lifetime-risk (Consultado: 1 de marzo de 2018).
Kontos, C. K., y Scorilas, A. 2012. Kallikrein-related peptidases (KLKs): a gene family of novel cancer biomarkers. Clin. Chem. Lab. Med. 50(11):1877–91. doi:10.1515/cclm-2012-0247
