Un studiu recent a identificat un nou mecanism care determină apariţia unui cancer osos pediatric agresiv şi oferă informaţii pentru a ajuta la predicţia rezultatelor pacienţilor.
O analiza pe scară largă a cohortelor de pacienţi dezvăluie un nou mecanism care determină osteosarcomul, un cancer osos pediatric agresiv. Cercetările arată că acest mecanism apare în aproximativ 50% din cazurile de osteosarcom de grad înalt. Noul studiu oferă, de asemenea, informaţii pentru a ajuta la predicţia rezultatelor pacienţilor cu osteosarcom, ceea ce poate contribui la îmbunătăţirea gestionării acestei boli.
Osteosarcoamele sunt un tip de cancer osos agresiv care afectează cel mai frecvent copiii şi adulţii tineri cu vârste cuprinse între 10 şi 20 de ani, în perioadele de creştere rapidă a oaselor. Deşi rar, are un impact semnificativ asupra tinerilor şi familiilor acestora, deoarece tratamentul poate necesita intervenţii chirurgicale sau amputaţii.
Cancerul are, de asemenea, potenţialul de a se răspândi la alte organe, cel mai frecvent la plămâni. Deoarece osteosarcomul este atât de complex din punct de vedere genomic, identificarea mutaţiilor genetice care determină boala a reprezentat o provocare. Ca urmare, în ultimii 40 de ani, opţiunile de tratament au avansat foarte puţin.
O nouă cercetare, publicată marţi în revista Cell, rezolvă misterul a ceea ce determină rearanjamentele genomice care determină dezvoltarea şi evoluţia agresivă a tumorilor osteosarcomului.
Studiul identifică un nou mecanism care cauzează osteosarcomul şi oferă informaţii pentru a ajuta la predicţia rezultatelor pacienţilor.
Analizând cea mai mare colecţie de date referitoare la întregul genom al pacienţilor cu osteosarcom, cercetătorii au identificat un nou mecanism de mutaţie, prezent în aproximativ 50% din cazurile de osteosarcom de grad înalt, denumită LTA cromotripsis (loss-translocation-amplification/pierdere amplificată de translocare). Cromozomii reasamblaţi greşit în urma mutaţiei, cauzează erori şi rearanjări în codul genetic, care duc la dezvoltarea agresivă şi progresia osteosarcomului.
Această descoperire explică biologia unică ce face ca acest tip de tumoră să fie atât de agresivă şi nivelurile ridicate de instabilitate genomică observate în celulele canceroase de osteosarcom.
Studiul prezintă, de asemenea, un biomarker de prognostic - o caracteristică biologică a celulelor canceroase care poate ajuta la predicţia rezultatului pacientului - care ar putea fi utilizat pentru a anticipa evoluţia probabilă a bolii.
„Ştim de ani de zile că celulele osteosarcomului au unele dintre cele mai complexe genomuri observate în cancerele umane, dar nu am putut explica mecanismele din spatele acestui lucru”, a declarat marţi într-un comunicat Isidro Cortes-Ciriano, lider de grup la Institutul European de Bioinformatică al Laboratorului European de Biologie Moleculară (EMBL-EBI) şi coautor principal al studiului.
Prin studierea anomaliilor genetice din diferite regiuni ale fiecărei tumori şi prin utilizarea noilor tehnologii care permit citirea lanţurilor lungi de ADN, cercetătorii au reuşit să înţeleagă modul în care cromozomii se rup şi se rearanjează şi cum influenţează acest lucru evoluţia osteosarcomului.
Analiză genomică la scară largă
Acest studiu a analizat regiuni multiple din fiecare tumoră de osteosarcom utilizând secvenţierea care permite citirea unor secvenţe mai lungi de ADN. Această abordare a fost esenţială pentru identificarea mecanismului LTA cromotripsis şi pentru descoperirea faptului că rearanjarea cromozomilor în celulele canceroase continuă să dobândească anomalii suplimentare pe măsură ce cancerul progresează. Acest proces ajută tumorile să se sustragă tratamentului.
Cercetătorii au analizat, de asemenea, datele de secvenţiere a întregului genom de la peste 5.300 de tumori din diverse tipuri de cancer. Prin această analiză mai amplă, cercetătorii au identificat că anomaliile cromozomiale foarte complexe din diferite tipuri de cancer apar deoarece cromozomii afectaţi de mutaţia LTA cromotripsis sunt foarte instabili.
Această constatare are implicaţii semnificative pentru tratamentul diverselor tipuri de cancer, sugerând că instabilitatea genomică complexă a cromozomilor observată în evoluţia osteosarcomului este relevantă şi pentru alte tipuri de cancer.
„Analiza noastră suplimentară a diferitelor tipuri de tumori a arătat că acei cromozomi afectaţi de rearanjamente genomice complexe sunt, de asemenea, comuni şi instabili şi în alte tipuri de cancer”, a precizat Jose Espejo Valle-Inclan, coautor principal al studiului şi fost cercetător postdoctoral la EMBL-EBI, în prezent lider de grup la Centrul de cancer pancreatic Botton-Champalimaud.
Acest lucru are un impact uriaş asupra cunoştinţelor generale despre dezvoltarea cancerului, subliniind importanţa investiţiilor în studii care explorează aceste mecanisme, a mai precizat cercetătorul.
Cercetarea a utilizat date din Proiectul 100,000 Genomes, un studiu de pionierat condus de Genomics England şi Sistemul naţional de sănătate (NHS) din Anglia, care a secvenţiat genomuri întregi de la pacienţii cu afecţiuni rare sau cancer, la nivel naţional.
Analizând datele genomice de la o cohortă mare de pacienţi cu osteosarcom, cercetătorii au descoperit prevalenţa mutaţiei LTA cromotripsis în aproximativ 50% din osteosarcoamele de grad înalt pediatrice şi adulte. Cu toate astea, mutaţia apare foarte rar în alte tipuri de cancer, subliniind astfel necesitatea analizei pe scară largă a cancerelor rare pentru a identifica mutaţiile distincte care stau la baza evoluţiei acestora.
„Descoperirile contribuie mult la îmbunătăţirea cunoştinţelor cu privire la ceea ce determină evoluţia acestui tip agresiv de cancer osos şi la modul în care acesta poate evolua la un pacient”, a precizat Greg Elgar, director de secvenţiere în departamentul de cercetare şi dezvoltare (R&D) de la Genomics England.
Noile cunoştinţe ar putea, cu timpul, să conducă la opţiuni de tratament mai bune şi la rezultate mai bune pentru pacienţi, prin îngrijiri mai bine ţintite, spun autorii studiului.
Predicţia prognosticului pacienţilor
Predicţia prognosticului - evoluţia probabilă a bolii - pentru pacienţii cu osteosarcom rămâne o nevoie majoră nesatisfăcută.
Ca parte a acestui studiu, echipa a prezentat, de asemenea, un nou biomarker de prognostic pentru osteosarcom: pierderea heterozigozităţii (LOH).
LOH apare atunci când se pierde o copie a unei regiuni genomice. În osteosarcom, un grad ridicat de LOH în întregul genom indică o probabilitate mai scăzută de supravieţuire.
Biomarkerul ar putea ajuta la identificarea pacienţilor care „este puţin probabil să beneficieze de un tratament ce poate avea efecte foarte neplăcute şi pe care aceştia îl tolerează greu”, a precizat dr. Adrienne Flanagan, profesor la UCL, histopatolog la spitalul Naţional Regal de Ortopedie (RNOH) şi coautor principal al studiului.
Oferind pacienţilor tratamente mai personalizate ar ajuta la evitarea efectelor inutile ale terapiilor toxice, a mai precizat medicul.