Les mutacions genètiques són canvis en la seqüència de l’ADN de les cèl·lules que poden provocar errors en el seu funcionament i, en el pitjor dels casos, la seva acumulació pot donar lloc a malalties greus com el càncer. Per evitar-ho, les cèl·lules disposen de mecanismes que contínuament detecten i reparen aquests defectes (el premi Nobel de química del 2015 va ser atorgat a tres investigadors pels seus estudis en la reparació de l’ADN), però el sistema de vegades falla, les mutacions s'acumulen i el tumor apareix.  Un equip científic liderat per Núria López-Bigas, investigadora ICREA del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut (DCEXS) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), ha trobat, per primer cop, la causa per la que les mutacions s’acumulen específicament a certes regions del genoma en les cèl·lules de melanoma i de càncer de pulmó (adenocarcinoma pulmonar i carcinoma de cèl·lules escamoses), dos tipus de càncer molt prevalents en la població. Els resultats d'aquesta investigació apareixen publicats a l’última edició de la revista Nature.

L'equip de López-Bigas ha demostrat que el nombre de mutacions és molt més elevat de l’esperat en les regions de l'ADN on s'uneixen els anomenats factors de transcripció, les proteïnes que s'encarreguen de regular l'activitat dels diferents gens. Els resultats de l'estudi indiquen que la unió d'aquestes proteïnes a l'ADN dificulta l’accés de la maquinària de reparació, el que en últim terme provoca l'acumulació de les mutacions genètiques en aquestes zones. En concret, l’anàlisi dels genomes de 38 melanomes seqüenciats pel consorci The Cancer Genome Atlas, del qual l'equip de Núria López-Bigas en forma part, mostra que la taxa de mutacions en aquestes regions és aproximadament cinc cops més elevada que a les regions veïnes del genoma.

El melanoma, un dels tipus de càncer de pell més agressius, té el seu origen en moltes ocasions en els danys a l’ADN causades pels raigs de llum ultraviolada en les cèl·lules de la pell. Aquest dany és reparat per un mecanisme cel·lular específic anomenat Reparació per Excisió de Nucleòtids (NER, en les seves sigles en angles). El mateix mecanisme és el responsable de reparar els danys causats pel fum del tabac que originen alguns tipus de càncer de pulmó. Per aquest motiu, els investigadors van decidir comprovar si aquest fenomen també es podia observar en aquests altres tipus de tumors. Els resultats es van reproduir, observant-se que a les zones d'unió dels factors de transcripció de les cèl·lules pulmonars hi havia una taxa de mutacions que també era molt més elevada respecte l'observada en les regions veïnes del genoma.

Entendre l'origen genètic del càncer és cabdal per tenir un millor coneixement de la malaltia i desenvolupar millors eines per lluitar-hi. Tal i com indiquen els autors, els mètodes utilitzats actualment per identificar les mutacions que resulten claus per al desenvolupament del tumor han de tenir en compte la influència que exerceixen les proteïnes unides a l’ADN en la ocurrència d'aquestes alteracions, i el descobriment d'aquest fet tindrà un gran impacte en l’estudi dels mecanismes que fan que la malaltia aparegui i progressi. Els resultats descrits en aquesta nota de premsa apareixen desenvolupats a un article signat per cinc membres del grup de la Universitat Pompeu Fabra i publicat el 14 d’abril a la revista Nature.

Treball de referència: Radhakrishnan Sabarinathan, Loris Mularoni, Jordi Deu-Pons, Abel González-Pérez, Núria López-Bigas. Nucleotide excision repair is impaired by binding of transcription factors to DNA. Nature, April 2016. DOI: 10.1038/nature17661

Imatge 1 (per Iris Joval): L'exposició a la radiació ultraviolada causa lesions específiques a l’ADN. Aquestes alteracions són reconegudes i reparades per la maquinària de reparació per excició de nucleòtids (NER, nucleotide excision repair). Les lesions no reparades poden donar lloc a mutacions a l'ADN. Els tumors de la pell, com els melanomes, acumulen un gran número de mutacions causades per aquestes lesions de l’ADN no reparades. L'estudi del grup de la Núria López-Bigas ha demostrat que a les zones del DNA on s'uneixen proteïnes, com els Factors de Transcripció (TF, Transcription Factors), l'activitat de NER es veu fortament reduïda donant lloc a una acumulació de mutacions en aquestes regions del genoma.

Imatge 2: Radhakrishnan Sabarinathan, primer autor de l’article, i Núria López-Bigas, coordinadora de l’estudi, al Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB).