Secuenciación del ADN ayuda a identificar las células cancerosas de ataque del sistema inmune

ScienceDaily (08 de febrero 2012) - secuencias de ADN de las células tumorales se pueden utilizar para dirigir el sistema inmune para atacar el cáncer, según científicos de la Universidad de Washington Escuela de Medicina de St. Louis.


El sistema inmune se basa en una intrincada red de señales de alarma, las metas y los frenos de seguridad para determinar cuándo y qué atacar. Los nuevos resultados sugieren que los científicos pueden ser capaces de combinar los datos de secuenciación de ADN con su conocimiento de las causas y los objetivos que establecen las alarmas inmunes a desarrollar con mayor precisión las vacunas y otras inmunoterapias para el cáncer. (Crédito: Imagen cortesía de la Universidad de Washington en St. Louis)


La investigación, en ratones, aparece en línea el 8 de febrero en la Naturaleza .
El sistema inmune se basa en una intrincada red de señales de alarma, las metas y los frenos de seguridad para determinar cuándo y qué atacar. Los nuevos resultados sugieren que los científicos pueden ser capaces de combinar los datos de secuenciación de ADN con su conocimiento de las causas y los objetivos que establecen las alarmas inmunes a desarrollar con mayor precisión las vacunas y otras inmunoterapias para el cáncer.
"Ya tenemos maneras de identificar objetivos específicos para la inmunoterapia, pero son difíciles técnicamente, mucha mano de obra y, a menudo tardan más de un año para terminar", dice el autor principal, Robert Schreiber, PhD, profesor de Antiguos Alumnos de Patología e Inmunología de la Facultad de Medicina y co-líder del tumor programa de inmunología en el Alvin J. Siteman Centro de Cáncer en el Barnes-Jewish Hospital y la Universidad de Washington Escuela de Medicina. "Estas dificultades se han interpuesto en el camino del desarrollo de inmunoterapias personalizadas para pacientes con cáncer, que a menudo requieren de atención inmediata para su enfermedad. A nuestro entender, este es uno de los primeros estudios que muestran que los métodos más rápidos proporcionados por la secuenciación del ADN puede ayudar. Eso abre todo tipo de posibilidades muy interesantes. "
Los científicos han mantenido durante mucho tiempo que el sistema inmune puede reconocer al cáncer como una amenaza, ya sea sola o con la ayuda de las vacunas u otros tratamientos inmunoterapéuticos, que ayudan a alertar al sistema inmune a la peligrosidad de los cánceres. Una vez que el cáncer es reconocido, el sistema inmunitario debe desarrollar la capacidad para atacar células cancerosas en crecimiento hasta que el tumor es erradicado o los recursos del sistema inmunológico han sido agotadas.
Schreiber y sus colegas han demostrado que las interacciones entre el sistema inmunológico y el cáncer son más complejos. Su teoría, llamada inmunoedición cáncer, sugiere que algunas de las mutaciones en las células tumorales son muy fáciles para que el sistema inmunológico para que reconozca como una amenaza. Si el sistema inmunológico detecta estas mutaciones en las células cancerosas, ataca hasta que son destruidas.
En ese punto, el cáncer puede ser eliminado. Pero también es posible que el cáncer puede ser "editado" por el sistema inmune, dando como resultado la eliminación de todas las células que contienen las mutaciones críticas fácilmente reconocidos. Las células tumorales restantes pueden seguir creciendo o entrar en un período de letargo en el que no se destruyen sino que se mantiene bajo control por el sistema inmune.
Para el nuevo estudio, Schreiber y sus colegas querían definir la genética de los tumores que aún no habían interactuar con el sistema inmunológico. Para ello, se induce tumores en ratones con discapacidad del sistema inmunológico. Ellos colaboraron con la Universidad de Washington del genoma los científicos del Instituto, que secuenciaron los genes de las células cancerosas.
"Hasta hace muy poco, este trabajo habría sido muy complicado debido a los costos involucrados", dice Schreiber. "Pero la tecnología ha mejorado y los precios han bajado, y ahora es posible obtener esta información genética de unos pocos miles de dólares en lugar de un millón."
Mediante la comparación de los datos genéticos de las células cancerosas y las células normales, los científicos identificaron 3.743 mutaciones en los genes de las células tumorales. A continuación, se dirigieron a una base de datos de secuencias de proteínas que puedan ser reconocidas por un sensor del sistema inmune clave. Esto les ayudó a reducir su atención a unos pocos genes mutados cuyas proteínas alteradas parecían más propensas a desencadenar los ataques del sistema inmunológico. Una de estas proteínas mutadas, una forma alterada de espectrina-beta2, estuvo presente en todas las células tumorales que fueron atacadas por el sistema inmune y en ninguna de las celdas que fueron ignoradas.
Los investigadores clonaron este gen mutante y lo puso en otras células tumorales de ratón que carecían de la mutación. Cuando se trasplantaron en ratones con inmunidad normal, las células tumorales que han hecho el mutante espectrina beta-2 de proteínas fueron atacados y eliminados por las células inmunes.
"Muchos de los proyectos del Genoma del Cáncer actualmente en curso están en busca de los« conductor »mutaciones, o las mutaciones que causan los cánceres", dice Schreiber. "Nuestros resultados sugieren que puede haber información adicional en la secuencia de datos que pueden ayudarnos a hacer que los cánceres del sistema inmunológico de ataque."
Schreiber llama la mutación espectrina-beta2 identificados en el estudio "fruta madura", señalando que es como una bandera roja con el sistema inmune que su presencia conduce normalmente al sistema inmunológico a las células cancerosas de asalto sin necesidad de que la inmunoterapia.
Él y sus colegas actualmente están secuenciando el ADN en los tumores de los ratones adultos con sistemas inmunes normales para ver si pueden identificar las mutaciones que no son tan fácilmente discernibles para el sistema inmunológico.
"La idea sería hacer una vacuna que ayuda al sistema inmunitario a reconocer y atacar a seis o siete de estas proteínas mutadas en un cáncer", dice. "Terapéutico, que podría ser muy útil."

fuente, http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120208152342.htm